BASE DE DATOS Introducción Autor: Lic. Jaquelina E. Escalante
DATO O INFORMACIÓN?
DATO O INFORMACIÓN? 3 x$85 6 x$48
DATO O INFORMACIÓN? Teniendo en cuenta lo visto anteriormente Cómo conviene pagar? Compraremos alguno de los productos? Cómo llegamos a esa decisión?
DATO DATO O INFORMACIÓN? Es cualquier hecho que ocurre en el universo una representación almacenable. y que tiene Es un elemento aislado, recabado para un cierto fin, pero que no ha pasado por un proceso que lo interrelacione con otros de manera funcional para el fin previsto. INFORMACION la interpretación de un conjunto de datos referentes a un tema, también es considerada un bien valioso, y su importancia varía dependiendo de su uso, propósito y contexto. se trata del conjunto de datos, añadidos, procesados y relacionados, de manera que pueden dar pauta a la correcta toma de decisiones según el fin previsto.
DIFERENCIAS ENTRE PLANILLAS DE CÁLCULO Y BASES DE DATOS Propósito La diferencia más importante es el propósito de cada software. En los programas de bases de datos se interrelacionan tablas y su contenido, mientras que las hojas de cálculos no. Datos relacionados Los gestores de bases de datos son multiusuario, al contrario de las planillas de cálculo. Además de poder manejar a la vez miles de registros vinculados a través de varias tablas. Tipo de consultas Los gestores de bases de datos están diseñados crear consultas calculadas, haciendo vínculos basados a través de un "asistente" o programado por el usuario. Las planillas de cálculo no tienen esa capacidad aunque pueden crear tablas, gráficos y tablas dinámicas. Cálculos y Gráficos Las planillas de cálculo son más intuitivas, y mejores para cálculos estadísticos o de carácter general. Además de generar gráficos con sencillez.
CUANDO UTILIZAR BASES DE DATOS Se necesite una base de datos relacional (varias tablas) para almacenar los datos. Pueda necesitar agregar más tablas a un conjunto de datos no relacional en el futuro. Almacene una gran cantidad de datos (miles de entradas). Por ejemplo, si trabaja en una compañía grande y necesita almacenar información de personal. Almacene datos que en su mayor parte son de tipo texto. Necesite mantener conectividad constante con una base de datos externa de gran tamaño, como una creada mediante SQL Server. Desee ejecutar consultas complejas. Necesite que muchos usuarios trabajen en la base de datos a la vez.
CUANDO UTILIZAR PLANILLAS DE CÁLCULO Necesite una vista simple o no relacional de los datos (es decir, cuando no necesite una base de datos relacional con varias tablas). Especialmente cuando los datos son en su mayoría numéricos, por ejemplo si desea conservar un presupuesto de un año concreto. Desee ejecutar principalmente cálculos y comparaciones estadísticas de los datos, por ejemplo si desea mostrar un análisis de costos y beneficios en el presupuesto de la compañía. Sepa que el conjunto de datos tiene un tamaño que permite administrarlo (menos de 15.000 filas).
Las bases de datos están presentes en las acciones que realizamos día a día Al sacar dinero del banco, pagar un café o ir al supermercado. Al comprar entradas para el cine, reservar un hotel o un vuelo. Al realizar una llamada o usar el Whatsapp. Al visualizar información en el teletexto. Al leer el marca, consultar una crítica de cine... Lógicamente, al escribir emails, facebook, twitter...
Los anteriores serían aplicaciones de bases de datos tradicionales, almacenando información textual o numérica. Otros sistemas almacenan muy diversos tipos de información : Bases de datos multimedia (fotos, vídeos, audios). Sistemas de información geográfica (GIS) información climática o de satélite. Mapas, Data warehouses y OLAP Información de grandes volúmenes de datos para toma de decisiones empresariales. Tiempo real y bases de datos activas, para control industrial. Por ejemplo, sistemas SCADA en el CERN.
EL PROBLEMA QUE SE NOS PLANTEA ES: Diseñar sistemas para almacenar y gestionar datos que proporcionen a los usuarios información de interés sobre un dominio determinado, cuyo análisis posterior permita sacar conclusiones y repercuta en una toma de decisiones mejor informada.
DEFINICIÓN El término de bases de datos fue escuchado por primera vez en 1963, en un simposio celebrado en California, USA. Una base de datos se puede definir como un conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada ó estructurada. Desde el punto de vista informático, es un sistema formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulen ese conjunto de datos.
GESTORES DE BASES DE DATOS MySQL Microsoft Access Oracle PostgreSQL Paradox DB2
PROPIEDADES Están estructurados independientemente de las aplicaciones y del soporte de almacenamiento que los contiene. Presentan la menor redundancia posible. Son compartidos por varios usuarios y/o aplicaciones.
VENTAJAS DE SU UTILIZACIÓN Facilidad de manejo de grandes volúmenes de información. Independencia en el tratamiento de la información. Seguridad de la información. No duplicidad de la información. Mejora la metodología de trabajo en una organización. Facilidad en la toma de decisiones.
COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS Tablas es donde se guardan los datos recogidos por el programa. Su estructura general se asemeja a una Hoja de cálculo, se representan gráficamente como una estructura rectangular formada por filas y columnas.
COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS Cada columna o atributo almacena información sobre una propiedad determinada de la tabla (nombre, DNI, apellidos, edad). Es una pieza única de información, Cada una de las características que definen de los objetos que componen la tabla
COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS Cada fila o tupla posee una ocurrencia o registro (ejemplar de la instancia o relación representada por la Tabla), Es un sistema completo de campos, Sería un objeto de la tabla.
COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS Claves: son referencias que se utilizan para identificar los objetos de forma única en todas las posibles filas de una tabla. clave candidata: Conjunto de atributos de una tabla que identifican unívocamente cada tupla de la tabla. clave primaria: Clave candidata que se escoge como identificador de las tuplas. clave alternativa: Cualquier clave candidata que no sea primaria clave externa o secundaria: Atributo de una tabla relacionado con una clave de otra tabla.
COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS Archivo Es una colección de registros almacenados siguiendo una estructura homogénea.
COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS Relaciones Son asociaciones establecidas entre campos comunes de dos tablas, con la que se puede combinar la información de varias tablas.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos Jerárquicas Los datos de un determinado registro se almacenan en diferentes niveles. Al diseñar esta estructura deben tenerse en cuenta los diferentes accesos que van a necesitar los usuarios para consultar la información que contiene almacenada. Las estructuras jerárquicas fueron usadas extensamente en los primeros sistemas de gestión de datos. Esta estructura permite un 1:N en una relación entre dos tipos de datos. En la relación Padre-hijo: El hijo solo puede tener un padre pero un padre puede tener múltiples hijos.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos Jerárquicas Ventaja es la rapidez en las consultas de información ya que la propia estructura piramidal de los datos permite un rápido acceso a ella. Desventajas: Son muy complicadas las posteriores modificaciones, así como el mantenimiento de la base de datos. El acceso a la información también presenta problemas, ya que sólo se ven los registros situados en los niveles superiores. Su inhabilidad de representar manera eficiente la redundancia en datos.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE Bases de datos en Red DATOS Surgieron como un intento de solucionar las rigideces que ocasionaban las bases de datos jerárquicas. La información se almacena también en diferentes niveles pero tiene la ventaja que se puede acceder a datos situados en el mismo nivel.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos en Red Se organizan los en registros y conjuntos. Los registros contienen campos (que puede ser organizado jerárquicamente, como en el lenguaje COBOL). Un registro puede ser un propietario en cualquier número de conjuntos, y un miembro en cualquier número de conjuntos. El modelo de red es capaz de representar la redundancia en datos de una manera más eficiente que en el modelo jerárquico. Ventaja de este modelo es que los accesos a la información son más flexibles en comparación con las bases de datos jerárquicas. Desventajas la velocidad de acceso a la información es más lenta y aumenta la complejidad de diseño de la estructura de información almacenada en la base de datos.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos Relacional Los datos se estructuran en una o varias tablas donde relacionan uno o varios conjuntos de datos. Las tablas se pueden modificar fácilmente, buscando la mejor manera de obtener una integridad total de la información. Las ventajas frente a las anteriores: La rapidez y facilidad con la que permite transformar el modelo de datos, La sencillez de la estructura física La posibilidad de adaptación. Garantiza herramientas para evitar la duplicidad de registros, a través de campos claves o llaves. Garantiza la integridad referencial: Así al eliminar un registro elimina todos los registros relacionados dependientes. Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos Relacional
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos Documentales Almacenan información en forma de texto. La estructura lógica es muy complicada de diseñar, puesto que los diferentes documentos contenidos en la base de datos están almacenados en registros de longitud variable. Los accesos a la información también presentan problemas de diseño, puesto que los documentos han de tratarse como cadenas de caracteres, debiendo buscarse el término deseado a través de todo el texto almacenado. Para agilizar y mejorar el proceso de búsqueda a lo largo de los diferentes textos que componen la base de datos se deben seguir diversas estrategias (índices, búsquedas complejas, etc.) que hacen más lenta la recuperación de la información deseada por los usuarios.
CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS Bases de datos Semánticas u Orientadas a Objetos No existe una caracterización universal aceptada del término orientación a objetos, por lo que cualquier intento de definir el concepto es necesariamente una visión particular. Se considera que son tres las características esenciales que identifican este concepto. Tipo Abstracto de Dato (TAD). Herencia. Identidad de objetos.
GESTOR DE BASE DE DATOS Es un software que permite introducir, organizar y recuperar la información de las bases de datos. Es un conjunto de programas que se encargan de manejar la creación y todos los accesos a las bases de datos, es un software muy especifico, dedicado a servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan.
GESTOR DE BASE DE DATOS DDL (Data Definition language): Lenguaje de Definición de Datos. Identifica las descripciones de los elementos de los esquemas y las almacena. DML (Data Manipulation language): Lenguaje de Manipulación de Datos. Permite la manipulación de las operaciones de Inserción, Eliminación y Modificación.
GESTOR DE BASE DE DATOS Objetivos: 1) Evitar la redundancia. 2) Evitar la inconsistencia. 3) Datos Compartidos. 4) Normas para los datos. 5) Seguridad de datos. 6) Conservar la Integridad. 7) Evitar el aislamiento de los datos. 8) Anomalías del acceso concurrente. 9) Equilibrio de Requerimientos.
GESTOR DE BASE DE DATOS Ventajas por la independencia de datos: Control sobre la redundancia de datos: se almacenan una sola copia de los datos. Ahorramos así espacio. Coherencia de datos: eliminando las redundancias de almacenamiento se reduce el riesgo de incoherencias. Datos compartidos: la base de datos puede ser compartida por todos los usuarios autorizados. Mayor eficacia en la recogida, validación y entrada de datos. Estos procesos se realizan en la base de datos, de manera uniforme entre diversas aplicaciones cliente que accedan a la base de datos. Al no existir redundancias, los datos se recogen y se validan una sola vez. Facilidad para mantener los estándares establecidos, al tener todos el mismo formato y forma de almacenamiento.
GESTOR DE BASE DE DATOS Ventajas por una interfaz común: Mejora en la seguridad: se establecen distintas claves para el personal autorizado y les restringe las operaciones que pueden realizar final). (administrador de la BD, usuario avanzado, usuario Mejora de accesibilidad de datos: se incorporan lenguajes estándares de consultas (el usuario realiza consultas sin necesidad de acudir al programador). Mejora en el mantenimiento de la aplicación: separan la descripción de los datos y las aplicaciones, lo que facilita el mantenimiento y las futuras modificaciones de las aplicaciones.
Inconvenientes: GESTOR DE BASE DE DATOS Complejidad: Es preciso conocer muy bien su funcionalidad para obtener un rendimiento óptimo. Tamaño: Requieren de una gran cantidad de espacio en disco y en memoria para trabajar de forma eficaz. Coste económico: Varía dependiendo del entorno y de la funcionalidad que ofrece (para computadoras personales o sistemas multiusuario). En el caso de grandes sistemas empresariales sí se trata de un coste sustancial, pero para bases de datos pequeñas y medianas se dispone de sistemas open source de gran nivel y funcionalidad (PostgreSQL, MySQL). También se dispone de servidores web, capaces de alojar bases de datos, a muy diferentes escalas.
GESTOR DE BASE DE DATOS Funciones: Integridad y seguridad de los datos. Gestión de la información. Definición de vistas parciales de los datos para distintos usuarios. Independencia de las aplicaciones respecto a la representación física de los datos. Descripción unificada de los datos.
GESTOR DE BASE DE DATOS Componentes y funciones
GESTOR DE BASE DE DATOS Componentes y funciones
GESTOR DE BASE DE DATOS Componentes y funciones
GESTOR DE BASE DE DATOS Características: Permitir crear y gestionar base de datos de forma fácil, cómoda y rápida. Ofrecer una gran flexibilidad. Ofrecer un ambiente agradable dado por su interfaz gráfica. Consistir, de cara al usuario, en un conjunto de tablas entre las que se establecen relaciones. Permitir el almacenamiento, manipulación y consulta de datos de una base de datos organizada en varios archivos. Permitir consultas complejas, Almacenar los datos de forma eficiente aunque oculta para el usuario. Acceder al mismo tiempo múltiples usuarios, realizando operaciones de actualización y consulta.
GESTOR DE BASE DE DATOS Características: Abstracción de datos: Codificar en formato digital ciertos aspectos del mundo real.
GESTOR DE BASE DE DATOS Niveles de abstracción de datos Nivel físico: describe cómo se almacenan realmente los datos. Nivel lógico: describe qué datos se almacenan en la base de datos y qué relaciones existen entre esos datos. La base de datos completa se describe así en términos de un número pequeño de estructuras relativamente simples. Nivel de vistas: describe sólo parte de la base de datos. Debido a la variedad de información almacenada en una gran base de datos. Muchos usuarios del sistema no necesitan toda esta información. Para que su interacción con el sistema se simplifique, se define la abstracción del nivel de vistas. El sistema proporciona muchas vistas para la misma base de datos, dependiendo de las necesidades del usuario.
POSTGRESQL Es un gestor de bases de datos de código abierto, Brinda un control de concurrencia multi-versión que permite trabajar con grandes volúmenes de datos; Soporta gran parte de la sintaxis SQL y cuenta con un extenso grupo de enlaces con lenguajes de programación. Posee una integridad referencial e interfaces nativas para lenguajes como ODBC, JDBC, C, C++, PHP, PERL, TCL, ECPG; PYTHON y RUBY. Funciona en todos los sistemas operativos Linux, UNIX (AIX, BSD, HP-UX, SGI IRIX, Mac OS X, Solaris, Tru64), y Windows. Cuenta con una serie de características, como son la herencia de tablas (clases) y, un conjunto amplio de tipos de datos que incluyen arreglos, Binary Large Object Block (BLOB), tipos geométricos y direcciones de red. Incluye también, el procesamiento de transacciones, integridad referencial y procedimientos almacenados.
POSTGIS. UNA EXTENSIÓN GEOESPACIAL PARA POSTGRESQL Permite el almacenamiento y la manipulación de objetos geométricos vectoriales en bases de datos; incluyendo además, el Sistema de Referencia Espacial; lo que la convierte en una base de datos espacial para su utilización en Sistema de Información Geográfica. Está publicado bajo licencia GNU/GPL y ha sido certificado, en 2006 por el Open Geospatial Consortium (OGC), lo que garantiza la interoperabilidad con otros sistemas. La especificación OpenGis define dos formas estándares de expresar los objetos espaciales; Formatos en Modo Texto (Well-Known Text -WKT) y en Modo Binario(Well-Known Binary-WKB). Ambos incluyen la información sobre el tipo de objeto y las coordenadas que conforman el objeto.
BASES DE DATOS GEOGRÁFICAS Un sistema de información geográfica (SIG) es un conjunto de programas, equipamientos, metodologías, datos y personas (usuarios), perfectamente integrado, de manera que hace posible la recolección de datos, almacenamiento, procesamiento y análisis de datos georreferenciados, así como la producción de información derivada de su aplicación. Cuando se habla de datos georreferenciados, se trata de datos referidos a una posición con respecto a un sistema de coordenadas terrestres. La tecnología de los SIG busca articular las bases de datos gráficas con las bases de datos alfanuméricas que representan los diferentes rasgos del territorio, tales como caminos, cursos de agua, asentamientos poblacionales, actividades económicas, etc. Los SIG modelan la realidad territorial para convertirla en datos geográficos que son manipulados en un entorno informatizado. Para ello utilizan los modelos de representación raster y vectorial.
BASES DE DATOS GEOGRÁFICAS Los Sistemas de Información Geográfica, sobre todo los vectoriales, basan su almacenamiento de datos en estructuras de bases de datos de tipo relacional. Las bases de datos son las encargadas en los SIG de almacenar los atributos de los objetos cartográficos representados y deben combinarse con las bases de datos que almacenan la topología y geometría de dichos objetos. Esta complejidad de almacenamiento de información es lo que hace considerar a los SIG vectoriales más complejos y/o potentes. Actualmente cualquier SIG es capaz de utilizar varios formatos de bases de datos y trabajar indistintamente con ellos, salvando en muchos casos las antiguas limitaciones de almacenamiento, conectividad, gestión, etc.
BASES DE DATOS GEOGRÁFICAS
DIFERENCIAS ENTRE SIG Y CAD La tecnología CAD (Computer-Aided Design) crea representaciones gráficas de los objetos físicos en 2D o 3D, Consisten básicamente en aplicaciones para generar archivos de dibujo. Las aplicaciones SIG realizan operaciones espaciales integradas con una base de datos alfanumérica. En los SIG los elementos gráficos llevan asociados datos alfanuméricos (identificadores y atributos) almacenados en una tabla. Para un programa de CAD, un polígono representa una longitud de perímetro y un área encerrada, pero si este polígono representa el contorno de un edificio, en el SIG, además llevará asociado cierta información temática (el número de policía, el número de plantas, etc.) en la correspondiente base de datos. Aunque el CAD resulta mucho más cómodo para la edición gráfica y presenta mejores resultados en el renderizado, la gran cantidad de funciones que presenta la tecnología SIG no los hace comparables.