Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial

Presentación del tema: "Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial"— Transcripción de la presentación:

1 Universidad Nacional de Trujillo Ingeniería Industrial
Base de Datos Resultados BASE DATOS Internet Requerimientos Docente: Ing. Francisco Rodríguez

2 Tema 1: Introducción a Base de Datos
Agenda Tema 1: Introducción a Base de Datos Importancia del recurso dato en las Organizaciones Conceptos Generales de Base de Datos y Sistemas de Información Evolución de la Tecnología de BD De los Ficheros a las Base de Datos Definición de Base de Datos SGBD Arquitectura de 3 niveles

3 1.- Importancia del recurso dato en los Negocios
Sociedad de la Información: Antecedentes: En el estudio del desarrollo y evolución de las sociedades existen 3 periodos: SOCIEDAD AGRICOLA MATERIA PRIMA SOCIEDAD INDUSTRIAL EL CAPITAL ( $ ) SOCIEDAD del CONOC. LA INFORMACION Periodos Recurso Estrategico

4 1.- Importancia del recurso dato en los Negocios
Cualquier Negocio necesita disponer de una gran cantidad de datos acerca de su funcionamiento (datos de operación) La información de la empresa es un activo y quienes trabajan en una empresa necesitan un acceso fácil y rápido a la información correcta, para deslumbrar a sus clientes, acrecentar sus ingresos e incrementar su participación en el mercado.

5 1.- Importancia del recurso dato en los Negocios
“ La información es un recurso estratégico y decisivo para lograr ventaja competitiva ”. (Peter Druker) “ En la era de la Información, las estrategias del negocio se apoyan en las tecnologías de información ”. (Michael Porter) “ Las TI, están copando todos los campos de acción y niveles del negocio y ninguna Empresa puede escapar a sus efectos. ” (Los expertos de Negocios).

6 Importancia Estratégica de los Sistemas de Información.
1.- Importancia del recurso dato en los Negocios Importancia Estratégica de los Sistemas de Información. Empresa i SI S.I. considerados estratégicos para la empresa. Por qué ? Ventaja Competitiva

7 Importancia Estratégica de los Sistemas de Información.
1.- Importancia del recurso dato en los Negocios Importancia Estratégica de los Sistemas de Información. Empresa SI SI. considerados estratégicos para la empresa. Ventaja Competitiva Afectan de manera directa como deciden los administradores. Como planifican los directivos. Qué productos y servicios se producen y como se producen.

8 NIVELES DE GESTIÓN DE LAS ORGANIZACIONES
1.- Importancia del recurso dato en los Negocios NIVELES DE GESTIÓN DE LAS ORGANIZACIONES NIVEL ESTRATÉGICO - Elaboración de planes - Objetivos generales Alto NIVEL TÁCTICO - Control de gestión - Objetivos específicos Medio Órdenes y Planes Información NIVEL OPERACIONAL - Tareas administrativas Bajo

9 1.- importancia del recurso dato en los negocios
NIVELES DE GESTION EN LAS ORGANIZACIONES Los datos son utilizados en los negocios con el fin de incrementar las ganancias y vencer a la competencia (recurso fundamental de las organizaciones). La empresa que aprende a utilizar sus datos son mejores; están verdaderamente en posición de construir planes, ejecutarlos y afinarlos para una ventaja competitiva.

10 CUALIDADES DE LA INFORMACIÓN INFORMACIÓN  RECURSO FUNDAMENTAL
1.- importancia del recurso dato en los negocios CUALIDADES DE LA INFORMACIÓN INFORMACIÓN  RECURSO FUNDAMENTAL Precisión : Porcentaje de información correcta sobre la información total del sistema Oportunidad: Tiempo transcurrido desde la entrada de datos hasta la salida de información al usuario. Compleción : Ha de ser completa para poder cumplir con sus fines. Significativa: Debe poseer el máximo contenido semántico posible. Seguridad : Tanto frente a deterioros como a accesos no autorizados.

11 CONCEPTO DE SISTEMA 2. CONCEPTOS GENERALES
Un sistema puede definirse como un conjunto de cosas que ordenadamente relacionadas entre sí contribuyen a un determinado objetivo.

12 2. CONCEPTOS GENERALES Los Sistemas pueden ser naturales o artificiales, si son debidos al hombre. Un sistema de información es un sistema artificial

13 2. CONCEPTOS GENERALES SISTEMA DINAMICO
Controla su actuación en función de cómo las salidas controlan los objetivos marcados. Se adecua dinámicamente a las condiciones del entorno. El control del sistema se puede realizar mediante mecanismos internos (sistemas autorregulados), del entorno o por ambos.

14 2. CONCEPTOS GENERALES

15 2. CONCEPTOS GENERALES. Un Sistema de Información toma datos del entorno y devuelve como resultado la información que la organización requiere para su gestión y toma de decisiones. La organización debe marcar objetivos y directrices que permitan regular al SI. Se denomina Sistema Objeto a la parte de la organización de la cual se nutre el SI y a la cual revierten sus resultados. Los SI son sistemas eminentemente dinámicos.

16 2. CONCEPTOS GENERALES

17 DEFINICIONES DE SISTEMAS DE INFORMACION
2. CONCEPTOS GENERALES DEFINICIONES DE SISTEMAS DE INFORMACION “Sistemas de Información son sistemas que suministran información”, Langefors (1977). • “Un Sistema de Información puede ser definido como una colección de personas, procedimientos y equipos diseñados, construidos, operados y mantenidos para recoger, registrar, procesar, almacenar, recuperar y visualizar información”, Teichroew (1976).

18 DEF. DE SISTEMAS DE INFORMACION (CONT)
2. CONCEPTOS GENERALES “Un SI es un conjunto de elementos, ordenadamente relacionados entre sí de acuerdo con unas ciertas reglas, que aporta al sistema objeto (es decir a la organización a la cual sirve y que le marca las directrices de funcionamiento) la información necesaria para el cumplimiento de sus fines, para lo cual tendrá que recoger, procesar y almacenar datos, procedentes tanto de la misma organización como de fuentes externas, facilitando la recuperación, elaboración y presentación de los mismos”, de Miguel y Piattini (1999). DEF. DE SISTEMAS DE INFORMACION (CONT)

19 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE INFORMACION
Contenido -Datos- Referencial Factual Estructurados No estructurados Equipo Físico -hardware- Unidad Central de Proceso Equipos periféricos SISTEMA DE INFORMACIÓN Soporte Lógico -software- Sistema Operativo Gestión de datos –SGBD- Control de la comunicaciones Tratamientos específicos Administrador Área de datos Área informática Usuarios Informáticos No informáticos

20 2. CONCEPTOS GENERALES

21 2. CONCEPTOS GENERALES

22 3.- Evolución de la Tecnología de BD
Primera Etapa: A) Datos integrados a los programas de computadoras. No existe estructura lógica ni física de los datos. La definición de los datos se integra a los programas. Solo se pueden analizar partes muy pequeñas del mundo real. Se manejaban archivos subordinados a los programas. B) Archivos Secuenciales y Planos Distribución a nivel conceptual entre la estructura física y lógica. La estructura física y lógica son equivalentes Siguen representándose porciones parciales del mundo real pero estos se orientan a la gestión de la empresa. El soporte Input/Output sigue siendo la cinta.

23 3. Evolución de la Tecnología de BD (Cont..)
Segunda Etapa: Metodo de Acceso a Archivos ( ) El procesamiento se hace por lotes, en linea o en tiempo real. Se distingue la organización fisica de la logica pero las relaciones entre ellas son muy sencillas Se pueden cambiar las unidades de almacenamiento sin necesidad de modificar los programas de aplicación La estructura de datos son de tipo secuencial. No hay recuperación por claves múltiples. Se incluyen ciertos recursos de seguridad pero no tan viables Hay una tendencia al diseño y optimización de los datos principalmente para una aplicación Existe todavia mucha redundancia en los datos El software aporta métodos de acceso pero no administración de datos.

24 3. Evolución de la Tecnología de BD (Cont..)
Tercera Etapa: Primeras BD (70-80) De las mismas BD físicas se derivan múltiples BD lógicas. Se puede tener acceso a los mismos datos de distintos modos según los requisitos de la aplicación. El software provee medios para reducir la redundancia. Las distintas aplicaciones comparten los mismos elementos de datos. El almacenamiento físico es independiente de los programas de aplicación. Es posible recuperar por claves múltiples. Se utiliza formas de organizar los datos muy complejos si que ellos se refleje en los programas de aplicación.

25 3. Evolución de la Tecnología de BD (Cont..)
Cuarta Etapa: Requisitos Actuales de los Sistemas de BD El software procura la independencia lógica y física de los datos. Los datos pueden evolucionar sin incurrir en costos de mantenimientos excesivos. Se proveen medios para que un DBA actue como controlador y custodio de los datos y asegure la mejor organización de estos. Se proveen procedimientos eficaces para control de la seguridad e integridad. Algunos sistemas usan archivos compartidos para una rápida exploración a la BD.

26 4.- De los Sistemas Tradicionales de Ficheros a Base de Datos
TRATAMIENTOS RESULTADOS

27 SISTEMAS ORIENTADOS AL PROCESO
Proliferación de ficheros; uno para cada aplicación Los datos se almacenan varias veces, de tal forma que se encuentran repetidos en los distintos archivos Redundancia, uso inadecuado de los recursos, como resultado de ellos se origina divergencia en los resultados. Se dice orientados al proceso por que se pone énfasis en los tratamientos que reciben los datos. Las aplicaciones se analizan e implantan con entera independencia, los datos no se suelen transferir entre ellas, al contrario estos se duplican siempre que los trabajos los necesiten.

28 INCOVENIENTES DE LOS SISTEMAS ORIENTADOS A PROCESOS
1. Ocupación inútil de memoria secundaria 2. Aumento en los tiempos de proceso 3. Inconsistencias 4. Dependencia de los datos respecto al soporte físico (falta de flexibilidad frente a cambios) 5. No son apropiados para sistemas de ayuda a la toma de decisiones Surge un nuevo enfoque, el de una Base de Datos, donde los datos se almacenen una sola vez, con independencia de los tratamientos

29 Ejemplo Archivos Tradicionales
Se cuenta con dos archivos Clientes y Facturas. El primer archivo tiene los datos básicos de los clientes, mientras que en el segundo se almacenan las ventas realizadas. Al emitir cada factura se ingresan nuevamente los datos num, nombre, domicilio. Clientes .... Rincón 876 Fernando Martínez 1226 m.uy Guaná 1202 Juan García 1225 Telefono Dirección Nombre Num Desventajas: Se duplican esfuerzos Se presentan redundancias de datos (datos repetidos innecesaramente) Se pueden producir contradicciones entre los datos, si por ejemplo se ingresan nombres diferentes para un mismo cliente. Facturas ...... 900 1250 Precio Pintura Azulejos Producto ..... Misiones 1456 Fernando Martínez 1226 Rincón 1224 Joaquín García 1225 Dom. Nombre Num

30 Sistemas Orientado a los Datos
MODELAMIENTO INTEGRAL ESQUEMA B.D. Y DEPURACION ACTUALIZACION D1 D2 D3 D4 D5 DATOS CREACIÓN Y ACTUALIZACIÓN RECUPERACIÓN PROCESAMIENTO R1 R2 R3 RECUPERACIÓN Y TRATAMIENTO RESULTADOS BD

31 SISTEMAS ORIENTADOS A LOS DATOS
La necesidad de una gestión mas racional del conjunto de datos, surge un nuevo enfoque que se apoya sobre una Base de Datos. Los datos son recogidos y almacenados una sola vez con independencia de los tratamientos. Los datos se organizan y se mantienen en un conjunto estructurado que no esta diseñado para una aplicación concreta, sino por el contrario tiende a satisfacer las necesidades de información de toda la organización. Mejoran la calidad de las prestaciones de los Sistemas Informáticos y aumentan su rendimiento, presentan una multitud de ventajas frente a los sistemas Orientados a los procesos.

32 VENTAJAS DE LAS BASES DE DATOS
REFERIDAS A: A) LOS DATOS: - Independencia de éstos respecto de los tratamientos y viceversa - Mejor disponibilidad de los mismos - Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada en el sistema

33 VENTAJAS DE LAS BASE DE DATOS (Cont..)
B) LOS RESULTADOS - Mayor coherencia - Mayor valor informativo Mejor y mas normalizada documentación C) LOS USUARIOS - Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales - Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios - Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes

34 5. DEFINICION DE BASE DE DATOS
“Colección o depósito de datos integrados, almacenados en soporte secundario (no volatil) y con redundancia controlada. Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben mantenerse independientes de ellos, y su definición (estructura de la base de datos) única y almacenada junto con los datos, se ha de apoyar en un modelo de datos, el cual ha de permitir captar las interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los procedimientos de actualización y recuperación, comunes y bien determinados, facilitarán la seguridad del conjunto de los datos”, de Miguel y Piattini (1999).

35 5. DEFINICION DE BASE DE DATOS

36 6. SISTEMA DE GESTION DE BASE DE DATOS
Un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) es un software que permite manipular las bases de datos Construir Utilizar Mantener Reorganizar

37 6. Sistema de Gestión de Bases de Datos
Propiedades fundamentales Independencia de los datos (OJO es muy importante) Acceso eficiente a los datos Integridad y seguridad de los datos Administración de los datos Acceso concurrente y recuperación en caso de « crash » Generalmente las bases de datos manejan transacciones que deben cumplir una serie de propiedades, a las que, comúnmente, se les suele denominar como propiedades ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability):  Atomicidad: garantiza que se ejecutan todas las acciones o que no se haga ninguna.  Consistencia: garantiza que, aunque haya muchos usuarios accediendo a la base de datos de manera concurrente, se mantenga la integridad de la información.   Aislamiento: garantiza que las transacciones que se están realizando concurrentemente en el sistema no interfieran entre ellas.  Durabilidad: garantiza que una transacción que finaliza correctamente queda adecuadamente reflejada. Además, el sistema será capaz de recordar todas la transacciones que han sido realizadas.

38 Algunas definiciones Esquema de una Base de Datos: Cuando una base de Datos es diseñada interesa definir una estructura para ésta. Esta estructura permanece “estática” durante un gran período de tiempo, aunque puede sufrir modificaciones ocasionales Instancia: Es la información que en un determinado instante del tiempo posee la base de datos y que cambia permanentemente (excepto en algunos tipos de bases de BD particulares)

39 Algunas definiciones Usuario final: El que interactúa con la base de datos, por lo general a través de aplicaciones e interfaces Usuario especialista: El que diseña y programa aplicaciones para usuarios finales. DBA (Database Administrator): El que administra la base de datos. ¿Qué hace?

40 Funciones y componentes principales de un SGBD
DDL: lenguaje de definición de datos DML: lenguaje de manipulación de datos Fuente: “Introducción a los sistemas de bases de datos” C.J. Date

41 Ventajas de un SGBD Reutilización de datos y programas
Control de redundancia Estandarización Consistencia (No hay redundancia) Es posible equilibrar las cargas de los requerimientos (establecer prioridades)

42 Ventajas de un SGBD Integridad (Se cumplen las reglas establecidas  Seguridad Rapidez de desarrollo Mantenimiento y reingeniería: cambios en la estructura de datos sin cambiar los programas que los usan (hasta cierto punto)

43 Sistema De Gestión De Base De Datos - Libres
PostgreSQL ( Postgresql) Licencia BSD MySQL Licencia Dual, depende el uso. FireBird basada en la versión 6 de Interbase, Initial Developer's PUBLIC LICENSE Version 1.0. DB2 Express-C ( Apache Derby ( Microsoft SQL Server Compact Edition Sybase ASE Express Edition para Linux (Edición gratuita para Linux

44 Sistema De Gestión De Base De Datos - Comerciales
dBase FileMaker Fox Pro IBM DB2 Universal Database (DB2 UDB) IBM Informix Interbase de CodeGear, filial de Borland Microsoft Access Microsoft SQL Server NexusDB Oracle Paradox Progress (DBMS) Sybase ASE Sybase ASA Sybase IQ

45 7. Niveles de abstracción e independencia de los datos

46 Las tres estructuras de los sistemas de base de datos
ESTRUCTURA LOGICA DE USUARIO Esquema externo ESTRUCTURA LOGICA GLOBAL Esquema conceptual ESTRUCTURA FÍSICA Esquema INTERNO A B C D E F G

47 Independencia de datos
Tradicional : Los requerimientos de la aplicación determinan la forma de organizar y acceder a los datos, la aplicación depende de los datos (datos subordinados). Ello implica que si se modifica la estructura de los datos se tiene que redefinir o modificar los programas.

48 Independencia de datos
Se define como “la inmunidad de las aplicaciones ante cambios tanto en las estructuras lógicas como en las de almacenamiento y en la técnica de acceso a los datos”(C.J.Date). O sea, las aplicaciones no dependen de la estructura o técnica de acceso de los datos. Para lograr este objetivo se concibe un sistema de base de datos como una arquitectura de tres niveles.

49 Independencia de datos
Tendencia : En las bases de datos orientadas a objeto se definen las operaciones sobre datos como parte de la definición de una Clase: Encapsulamiento. Importa la Independencia de Clases, que de datos. La operación o función se define en dos partes : Interfaz (o signatura) su nombre y los tipos de datos de sus argumentos. Implementación (método) de la operación, se especifica aparte y puede modificar sin afectar la interfaz (oculto).

50 Arquitectura de tres niveles Ansi/Sparc
Instituto Nacional Americano de Normas / Comité de Planificación y Requerimientos de Sistemas. Compuesto de tres niveles, cada uno con su respectivo esquema : Externo : Vistas VDL. Conceptual : Esq. Conceptual DDL. Interno : Esq. Interno SDL.

51 Niveles de abstracción (ANSI/SPARC)
Vista usuario n n esquemas externos Vista usuario 2 Nivel externo confidencialidad Vista usuario 1 Nivel conceptual integridad-coherencia Esquema lógico, resultado de un proceso de modelamiento Nivel interno gestión de acceso Esquema físico

52 Arquitectura de tres niveles
Vista 1 Vista 2 Esquema Conceptual Interno Niveles: Externo B.D. Almacenada Correspondencia o Transformación Visiones Individuales de Usuarios Visión de la comunidad Visión Física

53 Arquitectura de tres niveles
Nivel Interno : Más cercano al almacenamiento físico, o sea se ocupa de cómo se almacenan físicamente los datos. Nivel Conceptual : Es el nivel intermedio entre los otros dos y presenta una vista global o comunitaria de los datos. Nivel Externo : Más cercano a los usuarios, se ocupa de como los usuarios perciben los datos (vistas individuales).

54 Arquitectura de tres niveles
El Esquema Interno describe la estructura física de almacenamiento de la base de datos. El Esquema Conceptual describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. Describe entidades, atributos, vínculos, restricciones, operaciones , etc. Esquema externo o vista de usuario describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios y oculta a ese grupo el resto.

55 Características de la arquitectura de tres niveles
El objetivo de la arquitectura de tres niveles es la separación entre las aplicaciones de usuario y la base de datos física. Los tres esquemas (que corresponden a los tres niveles) son sólo una forma de descripción de los datos. Los únicos datos que existen están en el nivel físico. Aunque algunos SGBD(Sistemas de Gestión de Base de Datos) se basan en la arquitectura de tres niveles no es fácil distinguir en ellos estos tres niveles.

56 Transformación de solicitudes entre esquemas
En un SGBD los usuarios hacen referencia sólo a su esquema externo de base de datos, por lo que el SGBD debe transformar una solicitud expresada en “esquema externo” a “esquema conceptual” y posteriormente a “esquema interno” que actuará sobre los datos almacenados. El proceso de transformar solicitudes de un esquema a otro se conoce como correspondencia o mapping. (Basado en Sist. de Base de Datos, Elmasri/Navathe)

57 Arquitectura de tres niveles (Ejemplo)
“ Listado de alumnos por Asignatura Asignaturas de un Alumno ” NIVEL EXTERNO Alumno Asignatura Cursa Rut_al Cod_Asi NIVEL CONCEPTUAL Rut_al N7 Dig_V C1 Nom_Al C24 ….. …... Rut_al N7 Cod_Asi N6 Sec N1 Cod_Asi N6 Nom_As C16 Num_Cr N2 NIVEL INTERNO

58 Arquitectura de tres niveles (Ejemplo)
Alumno Asignatura Cursa Rut_al N7 Dig_V C1 Nom_Al C24 ….. Cod_Asi N6 Sec N1 Cod_Asi N6 Nom_As C16 Num_Cr N2 Select Rut_al,Nom_al,Nom_as From Alumno,Cursa,Asignatura Where Alumno.Rut_al = Curso.Rut_al and Cursa.Cod_asi = Asignatura.Cod_asi

59 FIN