Bases de Datos

INTRODUCCION Procesar la información ha sido y será una de las tareas básicas de cualquier civilización Debido al crecimiento económico y demográfico se procesan grandes cantidades de datos. Los datos interrelacionados en conjunto forman un sistema. Para la toma de decisiones: sobre procesos industriales: Inventario, ordenes recibidas estrategias de venta Administrativas Información de toda la empresa

...El objetivo Básico del Procesamiento de Datos Es proporcionar la información correcta en el momento oportuno a la persona indicada, en el lugar apropiado y al menor costo.

Empresa Es cualquier organización, como: Banco Universidad Planta industrial Hospital Compañía de Servicio Público Granja Agrícola Supermercado

...Las empresas requieren Información sobre las funciones: Informes de ventas, pruebas de laboratorio, matrículas, transacciones financieras, personal, nóminas, inventarios, pedidos, cuentas por cobrar, Historias clínicas

ENTIDADES Es un objeto que existe y es distinguible de otros objetos Puede ser concreto como una persona o un libro o un aula o Puede ser abstracta como un concepto, un número de cuenta, un día festivo número de cuenta

proveedores, partes, envíos, etc. En una universidad: Es una persona, lugar, cosa, evento, o concepto acerca del cual se registra información. En un banco: Clientes, cuentas bancarias, préstamos hipotecarios En un almacén: proveedores, partes, envíos, etc. En una universidad: alumnos, profesores, aulas, cursos, etc. En un hospital: pacientes, médicos, enfermeras, historias clínicas, análisis laboratorios

En la industria: ventas, productos, insumos, pedidos, costos, clientes, proveedores, vendedores, equipo, costos, diseño del producto, etc. Edificios, vehículos, equipos, herramientas, unidades organizacionales, planes de negocios, muebles, préstamos, órdenes de compra, cuantas bancarias, almacén

CONJUNTO DE ENTIDADES Es el conjunto de entidades del mismo tipo. En un banco: Conjunto de entidades Cliente es el conjunto de todas las personas que tienen una cuenta en un banco. Conjunto de entidades Cuenta es el conjunto de todas las cuentas en un banco determinado.

Entidad Cliente Conjunto de Entidades Cliente

ATRIBUTOS O ELEMENTOS DE DATOS Una entidad está representada por un conjunto de atributos que lo caracterizan. Así para las entidades: Cliente sería: nombre, RUT, Dirección, teléfono. Cuenta sería: saldo, tipoCta, NroCta. Casa sería: tamaño, color, alrededores, antigüedad. Proveedor sería: nombre, número, dirección, tipo, fono.

Producto: Nombre, color, peso Proyecto: Número, presupuesto. Partes: NumParte, Numproveedor, descripción, precio. Cliente: NumCli, nombre, dirección, teléfono. Orden: NumOrden, FechaOrden, NumCli, TotalOrden

VALOR DE LOS DATOS Es la información contenida en cada campo de datos. Ejm para nombre sería: Juan Fernández, Mabel García, etc. Los valores que toman los campos datos pueden ser : cualitativos, cuantitativos, o descriptivos, dependiendo de la manera como los campos de datos describen a la entidad.

Atributos o Datos Valor de los Datos Entidad Cliente Nombre, RUT, Dirección, Teléfono. Atributos o Datos Juan Fernández 33333-3 Macul 1242 5410278 Valor de los Datos { ( nombre, Juan Fernández ) , ( RUT , 33333-3 ) , ( Dirección , Macul 12 ) , ( teléfono , 5410278 ) }. Cada Entidad se describe por el conjunto de pares (atributo, valor del atributo)

ENTIDAD CLIENTE CUENTA PROVEEDOR ATRIBUTOS Campos de Datos RUT Nombre Dirección TipoCta NroCta SaldoCta NroPro VALORES(Datos) 33333-3 Juan Fernández Jr. Ancash 478 Cta. Corriente 124536 995.000 Watts P001 Dieciocho 123

ELEMENTOS CLAVES DE DATOS Campo o campos de datos que permite determinar los valores de los otros campos de datos de la misma entidad. Se llama también llave primaria Ejm conocido NroCta 124536, determinamos que es una Cta. Corriente, cuyo saldo es 995.000 NroCta TipoCta Saldo 124536 Corriente 995.000 301287 Ahorro 3500.7 349504 4520.8

Ejm: conocido RUT 33333333-3, podemos determinar que se trata de Juan Fernández, que vive en Macul 1242 y tiene teléfono 5410278 RUT Nombre Dirección Teléfono 55555-5 Gladys G Colón 111 5410345 33333-3 Juan Fernández Macul 1242 5410278 77777-7 Hilda Ríos Vidaurre 112 4364641 66666-6 Juan Hurtado P.Valdivia 60 8672345

RELACION Es una asociación entre varias entidades. Ejm: una relación que asocia al cliente Fernández con la cuenta CC01240 El conjunto de relaciones CtaCli denota la asociación entre los clientes y las cuentas bancarias que tienen

Cliente Cuenta CtaCli Entidad Cliente Entidad Cuenta CC01240 CC1245 CA3434 CA7859 Entidad Cliente Entidad Cuenta Juan Fernández Juan Pérez Luis Ramírez Oscar Becerra Cliente Cuenta CtaCli

BASES DE DATOS Es una colección de datos relacionados acerca de una empresa, con múltiples usos. Estos son resultados de tener múltiples usuarios. Ejm en un banco la información acerca de clientes pueden tener varios usuarios, como cuentas de cheques, cuentas de ahorros, prestamos a plazos, prestamos hipotecarios.

Base de Datos: Función: Objetivo: Es un conjunto unificado de información que es compartida por el personal autorizado de la empresa. Es un sistema de mantenimiento de registros. Función: Almacenar toda información necesaria para la empresa en forma centralizada eliminando la información redundante. Objetivo: Proporcionar entorno para recuperar información de y almacenar nueva información en la BD.

CARACTERÍSTICAS DE LA BD Conjunto o colección de datos. Datos interrelacionados o estructurados. Redundancia controlada. Independencia de datos y de procesos. Soporte a múltiples usuarios y múltiples aplicaciones. La actualización y recuperación de datos debe asegurar integridad, seguridad y confidencialidad de los datos.

Puede decirse que una BD es: Control centralizado sobre los datos: reduce redundancias, evita inconsistencias, facilita el control de estándares, mayor seguridad. Puede decirse que una BD es: Integrada pues es una unificación de varios archivos de datos independientes donde se reduce la redundancia Compartida Partes de la BD puede compartirse entre varios usuarios, es decir cada usuario puede tener acceso a la misma parte de la BD y utilizarla con propósitos diferentes

Integrada Registros Empleado Inscripción Nombre Costo Dirección Curso Departamento Salario Inscripción Costo Curso Inscripciones de los empleados en los cursos de capacitación Si para la administración de Inscripción se requiere conocer el departamento de cada estudiante inscrito. No es necesario incluir esta información redundante en los registros de inscripción por que se puede obtener recurriendo al registro Empleado

COMPARTIDA La información sobre departamentos es compartida por varios usuarios distintos, en este caso por el Departamento de Personal y por el Departamento de Capacitación. Esto implica también el acceso concurrente. Ejm: acceso de dos clientes a una cuenta corriente de manera simultánea, una para depositar y otra para retirar dinero. Si solo una se actualiza ocasiona datos inconsistentes y se dice que la BD es inconsistente.

ABSTRACCIÓN DE LOS DATOS Nivel Físico .- Se describen en detalle las estructuras de datos complejas de nivel bajo Nivel Conceptual .- describe que datos son realmente almacenados en la BD y las relaciones que existen entre los datos. Nivel de Visión .- Describe solo parte de la BD. El sistema puede proporcionar muchas visiones de la BD.

Nivel Físico el registro de cliente, cuenta o empleado es un bloque de posiciones de memoria consecutivas (palabras o bytes). Nivel conceptual .-Cada registro se describe por una definición de tipo como la ilustrada. Nivel Visión.- Ejm los cajeros del banco solo ven parte de la base de datos que tiene información sobre las cuentas de los clientes.

Visión 1 Visión 2 Visión n ... Nivel Conceptual Nivel Físico Niveles de Abstracción de Datos Nivel Físico

El objetivo de un sistema de Base de Datos es simplificar y facilitar el acceso a los datos. Las vistas de alto nivel ayudan a lograrlo (no se debe cargar al usuario con los detalles físicos de implementación del sistema)

Un sistema de BD incluye: Datos. Los datos almacenados en el sistema se dividen en una o más BD. Por didáctica se considera 1 BD que contiene todos los datos del sistema. Hardware. Se compone de almacenamiento secundario: cintas, tambor, discos, etc. donde reside la BD Software Sistema de Administración de la BD o DBMS. Éste maneja todas las solicitudes de acceso a la BD formuladas a los usuarios. Usuarios

Software: Lenguaje de Definición de Datos DDL Lenguaje especial que permite mediante un conjunto de definiciones especificar un esquema de base de datos. La compilación de sentencias DDL es un conjunto de tablas que se almacenan en un archivo llamado diccionario DD DD Es un archivo que contiene datos sobre los datos. Este se consulta antes de leer o modificar los datos reales en el SBD.

Software: Lenguaje de Manipulación de Datos ( DML ) Recuperación de información almacenada en BD Inserción de nueva información Supresión de información de la BD Modificación de los datos almacenados en BD Un DML es un lenguaje que permite a los usuarios manipular los datos Lenguaje de consulta, es un trozo de DML que permite la recuperación de información

Software: Programa de Aplicación Son programas escritos en un lenguaje principal (cobol, pl/1, pascal, c, etc.) que incorporan llamadas en DML Ejm en un sistema bancario tenemos programas de aplicación para: generar cheques de nómina Cargos a las cuentas Abonos a las cuentas Transferir fondos entre cuentas Obtener el saldo de una cuenta Para obtener estados mensuales

Usuarios Hay 3 clases de usuarios: Programador de Aplicaciones.- Encargado de escribir programas de aplicación que utilicen BD. Usuario Final.- Que accesa a la BD desde un terminal. Persona que toma decisiones y utiliza información de la BD. También proporcionan datos que se almacenan en la BD. U. Sofisticado.- Emplea un Lenguaje de Consulta de BD, proporcionado por el sistema. U. Especializado.- Escriben aplicaciones de BD especializadas que no encajan en el marco tradicional de procesamiento de datos.

U. Ingenuos. - Usan los programas de aplicación U. Ingenuos .- Usan los programas de aplicación. Ejm : programa de transferencia para transferir 100 dólares de la cuenta A a la cuenta B Los usuarios pueden realizar todas las funciones de: recuperación, creación, supresión y modificación. Administrador de la BD.- DBA

Sistema de Administración de BD (DBMS) o Sistema de Gestión de BD (SGBD) Base de Datos Programa de Aplicación Un DBMS incluye cuatro componentes importantes: Hardware, software, datos y usuarios Usuarios Finales

Ambiente de la Base de Datos Interfaz del Sistema con el Usuario Repositorio Diccionario Directorio Enciclopedia Base De Datos Sistema de Gestión de Base de Administración de la Base de

Sistema de Administración de la BD (Data Base Management System) DBMS Sistema que integra los archivos en una BD y proporciona diferentes orientaciones a usuarios diferentes. Proporciona el interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la BD y los programas de aplicación y consultas hechos al sistema Objetivos: Atender las diferentes funciones de la empresa Minimizar la redundancia en los datos Suministrar información consistente al sistema toma de decisiones Desarrollar mantener y mejorar los programas de aplicación de manera rápida y económica Facilitar la reorganización física de los datos almacenados

Posibilitar el control centralizado de la BD evitando anomalías del acceso concurrente. (actualización simultánea de la BD) Establecer procedimientos mas sencillos para las operaciones de computación Copia de seguridad y recuperación detectando las fallas ( rotura disco, energía, errores de software) restaurando la BD al estado anterior a la falla Implantación de seguridad permitiendo que solo los usuarios autorizados accesen a toda la BD o parte de ella. Implantación de la Integridad permitiendo la actualización solo de datos que satisfagan ciertas restricciones de consistencia.

Aplicación de cuentas de cheques Ahorros Sistema de Manejo de la Base de Datos Base de Datos Aplicación de Prestamos a Plazos Aplicación de Prestamos Hipotecarios

Administrador de la BD (DBA) Persona encargada de la administración de la BD. Funciones: Define el esquema original de la BD. Define la estructura de almacenamiento y el método de acceso. Modifica el esquema y la organización física de almacenamiento. Concede autorización para el acceso a los datos regulando la parte de la BD que van a ser accedidas por varios usuarios. Especifica las restricciones de integridad, que el DBMS consulta cada vez que tiene lugar una actualización en el sistema.

Diccionario de Datos Es el deposito central de información acerca de: Las entidades y sus campos de datos, Las relaciones entre entidades, Los dominios de los atributos, Restricciones de integridad de cada relación (clave), Significados, usos y formatos de representación, Las BD y las referencias cruzadas entre los atributos y las bases, Que programas se usan con las BD, Códigos de autorización y seguridad Es un recurso que proporciona información uniforme y centralizada sobre los datos.

Beneficios de usar un DD Un DD debe ayudar al usuario de una BD a: comunicarse con otros usuarios. Controlar los campos de datos (introducir nuevos campos o cambiar las descripciones de los campos). de manera simple y efectiva Reducir la redundancia e inconsistencia de los datos. Determinar el impacto de los cambios en los campos de datos sobre la base de datos total. Centralizar el control de los campos de datos como una ayuda en el diseño y en la expansión del diseño de la BD.

Independencia de los Datos Es la capacidad de modificar una definición de un esquema en un nivel sin afectar la definición de un esquema en el nivel superior. Independencia Física de Datos.- Capacidad de modificar el esquema físico sin que se vuelvan a escribir los Programas de Aplicación. Independencia Lógica de Datos.-Capacidad de modificar el esquema conceptual sin que se vuelvan a escribir los PA. Son necesarias cuando se altera la estructura lógica de los datos.

Ventajas de la Independencia de los Datos Las modificaciones de las estructuras de almacenamiento físico no involucran modificaciones en los PA. Las nuevas tecnologías en las memorias auxiliares no afectan los PA. Vistas: cualquier relación que no es parte del modelo conceptual pero se hace visible al usuario como una “relación virtual”. Vistas diferentes pueden ser extraídas de la misma estructura de almacenamiento, reduciendo la duplicación de datos. La ejecución de operaciones ilícitas se prohíben. Ejm: la actualización o eliminación de datos que no pertenecen a una vista. La programación de las aplicaciones se facilita debido a que ella es realizada sobre vistas determinadas que no dependen de las estructuras de almacenamiento físico ni de problemas de acceso.

Diseño y Funcionamiento de la BD Se inicia con los requerimientos conceptuales de los usuarios finales. Estos deben satisfacer : Las necesidades actuales de información y los requerimientos de funcionamiento Los requerimientos previstos e imprevistos de los usuarios finales Permitir la expansión y reorganización de la empresa Permitir la fácil modificación en los medios de hardware y software cambiantes Antes de insertar datos en la base se debe verificar su validez. Solo personas autorizadas deben tener acceso a la base.

¿Por qué Base de Datos? La redundancia puede reducirse. La inconsistencia puede evitarse. Si la RD se reduce y se controla, asegurando que cualquier cambio se realice automáticamente en todas las entradas posibles. La data puede ser compartida. Los estándares pueden ser reformados, permitiendo el intercambio de data o migración entre sistemas. Las restricciones de seguridad pueden aplicarse. El DBA puede: Asegurar que los accesos a la BD sean por los caminos que se definan. Autorizar el acceso a la data. Se puede mantener la integridad de la data. Los requerimientos en conflicto pueden balancearse.