Bases de datos_clase_1

Bases de datos Ing. Fabio Andrés López S. [email_address] Universidad de Caldas

Archivos. Cuando no existían los sistemas gestores de bases de datos la información se guardaba en archivos, lo que generaban los siguientes inconvenientes: Redundancia e inconsistencia de los datos. Dificultad de acceso a los datos. Dificultad para tener acceso s a los datos. Separación y aislamiento de los datos.

Definición de base de datos Una base de datos o banco de datos (en inglés: database) es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso

Sistema de Gestión de Base de Datos (SGBD) “ El sistema de gestión de la base de datos (SGBD) es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener la base de datos, y proporciona acceso controlado a la misma. ” (MÁRQUES, 2001)

Componentes de un Sistema de Gestión de Base de Datos Un Sistema de Gestión de Base de Datos se divide en módulos que tratan cada una de las responsabilidades del sistema general. Los componentes funcionales de un SGBD (KORTH, 1995) incluyen: Procesador de Consultas. Traduce sentencias en un lenguaje de consultas a instrucciones de bajo nivel que entiende el gestor de la base de datos. Gestor de la Base de Datos. Proporciona la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de datos y los programas de aplicación y las consultas que se hacen en el sistema. Gestor de Archivos. Gestiona la asignación de espacio en la memoria del disco y de las estructuras de datos usadas para representar la información almacenada en disco.

Componentes de los SGBD Pre compilador del Lenguaje de Manipulación de Datos DML. Convierte las sentencias en DML incorporadas en un programa de aplicación en llamadas normales a procedimientos en el lenguaje principal. Compilador del Lenguaje de Definición de Datos DDL. Convierte sentencias en DDL en un conjunto de tablas metadatos o “datos sobre datos”. Gestor del Diccionario de Datos. Almacena metadatos sobre la estructura de la base de datos.

Componentes de los SGBD Los 3 Lenguajes Básicos de un SGBD. Lenguaje de definición de datos (DDL) Lenguaje de Manipulación de Datos (DML) Lenguaje de Control de Datos (DCL). Diccionario de datos. Seguridad. Usuarios.

Lenguaje de definición de datos (DDL) Un lenguaje de definición de datos ( D ata D efinition L anguage, DDL por sus siglas en inglés) es un lenguaje proporcionado por el sistema de gestión de base de datos que permite a los usuarios de la misma llevar a cabo las tareas de definición de las estructuras que almacenarán los datos así como de los procedimientos o funciones que permitan consultarlos. El lenguaje de programación SQL, el más difundido entre los gestores de bases de datos, admite las siguientes sentencias de definición: CREATE, DROP y ALTER, cada una de las cuales se puede aplicar a las tablas , vistas , procedimientos almacenados y triggers de la base de datos.

Lenguaje de Manipulación de Datos (DML) Lenguaje de Manipulación de Datos ( D ata M anipulation L anguage, DML) es un lenguaje proporcionado por el SIGBD que permite a los usuarios de la misma llevar a cabo las tareas de consulta o manipulación de los datos, organizados por el modelo de datos adecuado. El SGBD debe atender las solicitudes de los usuarios para extraer, actualizar, adicionar o suprimir datos.

Lenguaje de Control de Datos (DCL) Un Lenguaje de Control de Datos ( DCL por sus siglas en inglés: D ata C ontrol L anguage) es un lenguaje proporcionado por el sistema de gestión de base de datos que incluye una serie de comandos SQL que permiten al administrador controlar el acceso a los datos contenidos en la base de datos. Algunos ejemplos de comandos incluídos en el DCL son los siguientes: GRANT : Permite dar permisos a uno o varios usuarios o roles para realizar tareas determinadas. REVOKE : Permite eliminar permisos que previamente se han concedido con GRANT.

Lenguaje de Control de Datos (DCL) Las tareas sobre las que se pueden conceder o denegar permisos son las siguientes: CONNECT SELECT INSERT UPDATE DELETE

Diccionario de datos Un diccionario de datos contiene las características lógicas de los datos que se van a utilizar en el sistema que estamos programando, incluyendo nombre, descripción, alias, contenido y organización.

Seguridad. Debe garantizar la protección contra accesos no autorizados. Mecanismos para implantar restricciones de integridad. Permitir copias de seguridad. Debe permitir recuperar información llevándola a un estado consistente.

Usuarios. Usuarios de la categoría de DBA (Administradores). Usuarios de categoría RESOURCE, que le permita crear sus propios objetos y tener acceso a los objetos sobre los que se les ha concedido permisos. Usuarios de tipo CONNECT, que solamente puede utilizar los objetos a los que se les ha concedido permiso.

Los servicios de los SGBD Los servicios son: Creación y definición de la base de datos. Manipulación de datos. Acceso controlado a los datos mediante mecanismos de seguridad. Mantener la integridad y consistencia de los datos. Acceso compartido a la base de datos. Mecanismos de copias de respaldo

Tipos de Campos Cada Sistema de Base de Datos posee tipos de campos que pueden ser similares o diferentes. Entre los más comunes podemos nombrar: Numérico: entre los diferentes tipos de campos numéricos podemos encontrar enteros “sin decimales” y reales “decimales”. Booleanos: poseen dos estados: Verdadero “Si” y Falso “No”. Memos: son campos alfanuméricos de longitud ilimitada. Presentan el inconveniente de no poder ser indexados.

Tipos de Campos Fechas: almacenan fechas facilitando posteriormente su explotación. Almacenar fechas de esta forma posibilita ordenar los registros por fechas o calcular los días entre una fecha y otra. Alfanuméricos: contienen cifras y letras. Presentan una longitud limitada (255 caracteres). Autoincrementables: son campos numéricos enteros que incrementan en una unidad su valor para cada registro incorporado. Su utilidad resulta: Servir de identificador ya que resultan exclusivos de un registro.

Ventajas de las bases de datos

Control sobre la redundancia de datos Los sistemas de ficheros almacenan varias copias de los mismos datos en ficheros distintos. Esto hace que se desperdicie espacio de almacenamiento, además de provocar la falta de consistencia de datos. En los sistemas de bases de datos todos estos ficheros están integrados, por lo que no se almacenan varias copias de los mismos datos. Sin embargo, en una base de datos no se puede eliminar la redundancia completamente, ya que en ocasiones es necesaria para modelar las relaciones entre los datos.

Consistencia de datos Eliminando o controlando las redundancias de datos se reduce en gran medida el riesgo de que haya inconsistencias. Si un dato está almacenado una sola vez, cualquier actualización se debe realizar sólo una vez, y está disponible para todos los usuarios inmediatamente. Si un dato está duplicado y el sistema conoce esta redundancia, el propio sistema puede encargarse de garantizar que todas las copias se mantienen consistentes.

Compartición de datos En los sistemas de ficheros, los ficheros pertenecen a las personas o a los departamentos que los utilizan. Pero en los sistemas de bases de datos, la base de datos pertenece a la empresa y puede ser compartida por todos los usuarios que estén autorizados.

Mantenimiento de estándares Gracias a la integración es más fácil respetar los estándares necesarios, tanto los establecidos a nivel de la empresa como los nacionales e internacionales. Estos estándares pueden establecerse sobre el formato de los datos para facilitar su intercambio, pueden ser estándares de documentación, procedimientos de actualización y también reglas de acceso.

Mejora en la integridad de datos La integridad de la base de datos se refiere a la validez y la consistencia de los datos almacenados. Normalmente, la integridad se expresa mediante restricciones o reglas que no se pueden violar. Estas restricciones se pueden aplicar tanto a los datos, como a sus relaciones, y es el SGBD quien se debe encargar de mantenerlas.

Mejora en la seguridad La seguridad de la base de datos es la protección de la base de datos frente a usuarios no autorizados. Sin unas buenas medidas de seguridad, la integración de datos en los sistemas de bases de datos hace que éstos sean más vulnerables que en los sistemas de ficheros.

Mejora en la accesibilidad a los datos Muchos SGBD proporcionan lenguajes de consultas o generadores de informes que permiten al usuario hacer cualquier tipo de consulta sobre los datos, sin que sea necesario que un programador escriba una aplicación que realice tal tarea

Mejora en la productividad El SGBD proporciona muchas de las funciones estándar que el programador necesita escribir en un sistema de ficheros. A nivel básico, el SGBD proporciona todas las rutinas de manejo de ficheros típicas de los programas de aplicación. El hecho de disponer de estas funciones permite al programador centrarse mejor en la función específica requerida por los usuarios, sin tener que preocuparse de los detalles de implementación de bajo nivel.

Mejora en el mantenimiento En los sistemas de ficheros, las descripciones de los datos se encuentran inmersas en los programas de aplicación que los manejan. Esto hace que los programas sean dependientes de los datos, de modo que un cambio en su estructura, o un cambio en el modo en que se almacena en disco, requiere cambios importantes en los programas cuyos datos se ven afectados. Sin embargo, los SGBD separan las descripciones de los datos de las aplicaciones. Esto es lo que se conoce como independencia de datos, gracias a la cual se simplifica el mantenimiento de las aplicaciones que acceden a la base de datos

Aumento de la concurrencia En algunos sistemas de ficheros, si hay varios usuarios que pueden acceder simultáneamente a un mismo fichero, es posible que el acceso interfiera entre ellos de modo que se pierda información o se pierda la integridad. La mayoría de los SGBD gestionan el acceso concurrente a la base de datos y garantizan que no ocurran problemas de este tipo

Mejora en los servicios de copias de seguridad Muchos sistemas de ficheros dejan que sea el usuario quien proporcione las medidas necesarias para proteger los datos ante fallos en el sistema o en las aplicaciones. Los usuarios tienen que hacer copias de seguridad cada día, y si se produce algún fallo, utilizar estas copias para restaurarlos. En este caso, todo el trabajo realizado sobre los datos desde que se hizo la última copia de seguridad se pierde y se tiene que volver a realizar. Sin embargo, los SGBD actuales funcionan de modo que se minimiza la cantidad de trabajo perdido cuando se produce un fallo.

Desventajas de las bases de datos

Complejidad Los SGBD son conjuntos de programas que pueden llegar a ser complejos con una gran funcionalidad. Es preciso comprender muy bien esta funcionalidad para poder realizar un buen uso de ellos.

Coste del equipamiento adicional Tanto el SGBD, como la propia base de datos, pueden hacer que sea necesario adquirir más espacio de almacenamiento. Además, para alcanzar las prestaciones deseadas, es posible que sea necesario adquirir una máquina más grande o una máquina que se dedique solamente al SGBD. Todo esto hará que la implantación de un sistema de bases de datos sea más cara.

Vulnerable a los fallos: El hecho de que todo esté centralizado en el SGBD hace que el sistema sea más vulnerable ante los fallos que puedan producirse. Es por ello que deben tenerse copias de seguridad (Backup).

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