Tema 1 base de datos

Introducción a las Bases
de Datos Relacionales
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TEMA 1
BASE DE DATOSBASE DE DATOSBASE DE DATOSBASE DE DATOS RELACIONALESRELACIONALESRELACIONALESRELACIONALES

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
 El concepto de Bases de datos fue introducido en 1963 en
California (USA)
 La definición fue planteada como un conjunto de datos
relacionados, estructurados y agrupados.
 Una base de datos es una colección o depósito de datos, donde
estos se encuentran lógicamente relacionados entre sí.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
 Se parte de un modelo del mundo real para poder
identificar los datos y usarlos a través de aplicaciones y
programas.
 Es muy importante que una base de datos represente la
realidad tal y como es, así como sus distintas condiciones.

BASE DE DATOS RELACIONAL (BDR)BASE DE DATOS RELACIONAL (BDR)BASE DE DATOS RELACIONAL (BDR)BASE DE DATOS RELACIONAL (BDR)
El concepto de Base de Datos Relacional fue definido por Edgar
Frank Codd a finales de los años 60.
En 1970 publicaría un documento que llevaba por nombre A
Relational Model of data for Large Shared Data, siendo este el
documento más importante sobre esta materia y del cual nace el
término.
El modelo relacional es el más utilizado en la actualidad.

CONCEPTO DE BDR
Es aquella que representa los datos y
las relaciones entre estos mediante
una colección de tablas, cada una con
un nombre único, donde una fila de
una tabla representa una relación
entre un conjunto de valores.

CONCEPTO DE BDRCONCEPTO DE BDRCONCEPTO DE BDRCONCEPTO DE BDR
El modelo de datos relacional abarca 3 aspectos
fundamentales:
Estructura de datos:
Compuesta por dominio,
atributos, tuplas (registros
o filas) y relaciones.
Integridad de los datos:
Reglas que se aplican a las
relaciones entre los datos e
informan al Sistema Gestor
de Base de Datos de ciertas
restricciones.
Manipulación de datos: la
manipulación de relaciones
se realiza a través de un
lenguaje de consulta, que
consiste en un lenguaje que
utiliza el usuario para
manejar la información.

¿Cuál es la forma de representación de los datos y sus
relaciones en una Base de Datos Relacional?

¿Cuales son los planteamientos de E. Codd?¿Cuales son los planteamientos de E. Codd?¿Cuales son los planteamientos de E. Codd?¿Cuales son los planteamientos de E. Codd?
• La forma de almacenar los datos no debe afectar en su manipulación
lógica.Independencia física
• Las aplicaciones utilizadas en la base de datos no deben ser modificadas
al cambiar elementos de la base de datos.Independencia lógica
• Los datos se pueden presentar a los usuarios de manera que se puedan
adaptar a sus necesidades.Flexibilidad
• La organización de los datos tendrá siempre la misma estructura lógica,
usando valores explícitos que contienen las relaciones (las tablas).Uniformidad
• Las estructuras deben ser sencillas y fáciles de manejar.Sencillez

Ejemplo:
◦ Representación de los datos en una base de datos relacional para el
control semanal de profesores y sus asignaturas dictadas.
DATOS_PROFESOR (RFC, PROFESOR, ASIGNATURA)
RFC PROFESOR ASIGNATURA
RAGZ700312 Juan Ramírez MÁTEMATICAS
GORV720401 Manuel González Español
PELP721214 Laura Peña Computación
LOFG680518 Ana López Inglés

Ejemplo:
◦ Representación de los datos en una base de datos relacional para el
control semanal de profesores y sus asignaturas dictadas.
HORAS_ASIGNATURAS (CLAVE, ASIGNATURA, HORAS)
CLAVE ASIGNARUTA HORAS
001 Matemáticas 10
002 Español 5
003 Computación 2
004 Inglés 8

Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD)
Es un conjunto de programas que permiten:
El almacenamiento, modificación y extracción de la información en una base de
datos
Proporcionan herramientas para añadir, borrar, modificar y analizar los datos
Los usuarios pueden acceder a la información usando herramientas específicas
de consulta y de generación de informes, o bien mediante aplicaciones al efecto
Los usuarios pueden tener distintos permisos o privilegios

Sistema Gestor de Base de Datos
Incorporan funcionalidades tales como:
◦ Alta concurrencia
◦ Manejo de transacciones
◦ Escalabilidad
◦ Multiplataforma
◦ Alta seguridad
◦ Procedimientos almacenados
◦ Respaldos y recuperación ante fallas
◦ Alta disponibilidad
◦ Distribución de datos

Sistema Gestor de Base de Datos
Desde un sistema gestor de
bases de datos, las tablas se
organizan de una manera
diferente.

Actividad
◦
Representar los datos en una base de datos relacional para el control
de los ejemplares de una revista publicados mensualmente así como
sus ventas mensuales.

ActividadActividadActividadActividad

Modelo de Datos
Conjunto de herramientas conceptuales que
permiten describir los datos, sus relaciones,
límites de integridad que les afectan, así como
la terminología a emplear.
Todo en función de las reglas y mecanismos
utilizados para transformar la información
obtenida del mundo real en datos
estructurados.

Funciones yFunciones yFunciones yFunciones y sublenguajessublenguajessublenguajessublenguajes (DDL Y DML)(DDL Y DML)(DDL Y DML)(DDL Y DML)
Lenguaje de definición de
datos (DDL)
Definir estructura y
los componentes,
tablas, atributos y
restricciones de la
base de datos.
Incluir restricciones
de seguridad y
definir vistas,
mediante un
subconjunto de
instrucciones.
Lenguaje de manipulación de datos (DML)
Realizar
consultas y
modificaciones
en la base de
datos.
Se puede clasificar en dos tipos:
Procedimentales:
indica cómo
No
procedimentales:
describe

Para realizar una consulta en una base de datos, ¿qué tipo
de lenguaje utilizaría, de manipulación de datos o de
definición de datos?

Características básicas de un SGBD
Una base de datos con una buena
arquitectura debe permitir su utilización en
distintas máquinas con distintos sistemas
operativos, es decir, admitir la portabilidad.
Otro de los objetivos es la abstracción de
datos, lo que significa dar a los usuarios una
visión simplificada de los datos
No implica que haya que mostrar y conocer la
estructura interna.

Características básicas de un SGBD
Debe ocultar los detalles de almacenamiento y manejo ofreciendo
estructuras de datos eficientes para un buen rendimiento.
Por ello, la arquitectura ANSI/ SPARC permite ver una base de datos
dividida en tres niveles de abstracción

Niveles de Abstracción de un SGBD
• Nivel más bajo y exhaustivo. Trata de los detalles del almacenamiento
real.
Nivel físico
(Interno):
• Nivel que describe la información guardada y las relaciones de la
información almacenada. La definición de estructuras de datos a este
nivel puede suponer la creación de estructuras complejas a nivel físico.
Nivel lógico:
• Nivel de abstracción más alto, describe solo una parte de la base de datos
puesto que es la que se muestra al usuario. También conocido como nivel
conceptual.
Nivel de visión
(Externo):

Reglas de E. Codd para un sistema
relacional
En las décadas de los sesenta y los setenta trabajó en sus teorías
sobre modelado de datos, publicando su trabajo Un modelo
relacional de datos para grandes bancos de datos compartidos
(título original: A Relational Model of Data for Large Shared Data
Banks), en 1970.
IBM no se apresuró a explotar sus sugerencias hasta que no
empezaron a ser puestas en práctica por rivales comerciales.
Por ejemplo, Larry Ellison diseñó la base de datos Oracle
basándose en las ideas de Codd.

Reglas de E. Codd para un sistemaReglas de E. Codd para un sistemaReglas de E. Codd para un sistemaReglas de E. Codd para un sistema
relacionalrelacionalrelacionalrelacional
Codd continuó expandiendo y desarrollando su modelo relacional,
en ocasiones en colaboración con Chris Date. También trabajó el
área de los autómatas celulares, sobre la que versó su tesis doctoral.
Codd definió las tres primeras formas normales que se aplican para
la normalización de sistemas de bases de datos. Además, la Forma
normal de Boyce-Codd lleva el nombre en su honor.

Reglas de E. Codd para un SistemaReglas de E. Codd para un SistemaReglas de E. Codd para un SistemaReglas de E. Codd para un Sistema
RelacionalRelacionalRelacionalRelacional
• Todos los datos deben estar representados en tablas. Toda la
información o datos deben estar incluidos en una tabla.Información
• Todo valor es accesible conociendo la combinación de nombre de
tabla, valor de clave primaria y nombre de columna. Se debe poder
acceder a cualquier valor sabiendo su ubicación.
Regla de acceso
garantizado
• Se debe permitir el tratamiento adecuado de los valores nulos.
Requiriendo, por lo tanto, soporte para la falta de datos mediante el
uso de NULL. Los valores nulos deben ser tratados correctamente.
Tratamiento sistemático
de valores nulos

•Los metadatos deben ser accesibles usando un esquema relacional, es decir, los
usuarios específicos pueden usar el mismo lenguaje relacional para todos los
tipos de datos.
Catálogo en línea
dinámico basado en el
modelo relacional
•Debe poder soportar varios lenguajes, así como modos de uso terminal. No
solo debe ser funcional para un lenguaje único de programación.
Regla de sublenguaje
de datos completo
•Las vistas deben mostrar la última información contenida, por lo tanto, deben
ser actualizables por el sistema. Las vistas de la base de datos deben estar
siempre actualizadas con los últimos datos de la base de datos.
Regla de actualización de
vistas

•Capacidad de operar con una relación de base de datos, no solamente para la
recuperación de datos, también se utiliza para la inserción, supresión y
actualización.
Inserción, actualización y
supresiones de alto nivel
•Los programas y actividades terminales no deben verse alterados ante
cualquier cambio que se realice para el almacenamiento o métodos de acceso.
• La estructura de la base de datos, la cual se encuentra en el nivel físico, nunca
debe verse alterada por cambios de datos.
Independencia física de
los datos
•Los programas y actividades terminales no deben verse alterados ante
cualquier cambio que se realice en las tablas.
Independencia lógica de
los datos

• Para una base de datos relacional, las restricciones de integridad deben ser
definibles y almacenables en el catálogo, no en los programas.
•Deben, independientemente de los programas, definir unas restricciones para
una mayor integridad de la base de datos.
Independencia de
integridad
•El sublenguaje de datos debe permitir que sus instrucciones funcionen en otras
bases de datos, es decir, habrá independencia de distribución.
•Las instrucciones deben poder exportarse a otra base de datos sin dar
problemas por ser diferente a la base de datos inicial.
Independencia de
distribución
•Si el sistema tiene lenguajes de bajo nivel, estos lenguajes de ninguna manera
pueden ser usados para violar la integridad de las reglas y restricciones
expresadas en un lenguaje de alto nivel (como SQL)
Regla de no subversión

¿Cuál es la finalidad para la que Edgar Codd publicó
las 12 reglas?

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