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INDICE
¿Qué es una base de
datos?
Una base de datos es una herramienta para recopilar
y organizar información. Las bases de datos pueden almacenar información sobre
personas, productos, pedidos u otras cosas. Muchas bases de datos comienzan
como una lista en una hoja de cálculo o en un programa de procesamiento de
texto. A medida que la lista aumenta su tamaño, empiezan a aparecer
redundancias e inconsistencias en los datos.
Una base de datos
computarizada es un contenedor de objetos. Una base de datos puede contener más
de una tabla. Por ejemplo, un sistema de seguimiento de inventario que usa tres
tablas no son tres bases de datos, sino una base de datos que contiene tres
tablas. Salvo que haya sido específicamente diseñada para usar datos o códigos
de otro origen, una base de datos de Access almacena sus tablas en un solo
archivo, junto con otros objetos como formularios, informes, macros y módulos.
Con Access, puede:
·
Agregar nuevos datos a una base de datos, como un nuevo artículo en un
inventario.
·
Modificar datos existentes en la base de datos, por ejemplo, cambiar la
ubicación actual de un artículo.
·
Eliminar información, por ejemplo, si un artículo se vende o se
descarta.
·
Organizar y ver los datos de diferentes formas.
·
Compartir los datos con otras personas mediante informes, correo
electrónico, intranet o Internet.
Partes de una base de datos de Access
Tablas
Una tabla de base de datos es similar en apariencia a una hoja
de cálculo en cuanto a que los datos se almacenan en filas y columnas. Por
ende, es bastante fácil importar una hoja de cálculo en una tabla de base de
datos. La principal diferencia entre almacenar los datos en una hoja de cálculo
y almacenarlos en una base de datos es la forma en la que están organizados los
datos.
Formularios
Los formularios permiten crear una interfaz de usuario en la que
puede escribir y modificar datos. Los formularios a menudo contienen botones de
comandos y otros controles que realizan distintas tareas. Puede crear una base
de datos sin usar formularios con tan solo modificar los datos en las hojas de
datos de la tabla. Sin embargo, la mayoría de los usuarios de bases de datos
prefieren usar formularios para ver, escribir y modificar datos en las tablas.
Informes
Los informes se usan para dar formato a los datos, resumirlos y
presentarlos. Por lo general, un informe responde a una pregunta específica
como: "¿Cuánto dinero recibimos de cada cliente este año?" o
"¿En qué ciudades residen nuestros clientes?". A cada informe se le
puede dar formato para presentar la información de la manera más legible
posible.
Se puede ejecutar un informe por vez y
siempre se reflejan los datos actuales de la base de datos.
Consultas
Las consultas pueden realizar diversas funciones en una base de
datos. La función más común es recuperar datos específicos de las tablas. Los
datos que quiere ver generalmente están distribuidos en varias tablas y las
consultas le permiten verlos en una única hoja de datos. Además, debido a que
muchas veces no quiere ver todos los registros a la vez, las consultas le
permiten agregar criterios para "filtrar" los datos y obtener solo
los registros que quiere.
OBJETIVO DE LAS BASES DE DATOS
Un objetivo principal de un
sistema de base de datos es proporcionar a los usuarios finales una visión
abstracta de los datos, esto se logra escondiendo ciertos detalles de como se
almacenan y mantienen los datos.
Disminuir la redundancia e
inconsistencia de los datos:
Puesto que los archivos y los
programas de aplicaciones fueron creados por distintos programadores en un
periodo largo, es posible que un mismo dato esté repetido en varios sitios
(archivos).
Reducir la dificultad para tener
acceso a los datos:
Supóngase que uno de los gerentes del
banco necesita averiguar los nombres de todos los clientes que viven en cierta
parte de la ciudad. El gerente llama al departamento de procesamiento de datos
y pide que generen la lista correspondiente. Como ésta es una solicitud fuera
de lo común no existe un programa de aplicaciones para generar semejante lista.
Lo que se trata de probar aquí es que este ambiente no permite recuperar la
información requerida en forma conveniente o eficiente.
Evitar el aislamiento de los datos:
Puesto que los datos están repartidos
en varios archivos, y éstos pueden tener diferentes formatos, es difícil
escribir nuevos programas de aplicaciones para obtener los datos apropiados.
Corregir anomalías en el acceso
concurrente:
Para mejorar el funcionamiento del
sistema y tener un tiempo de respuesta más corto, muchos sistemas permiten que
varios usuarios actualicen la información simultáneamente. En un ambiente de
este tipo, la interacción de las actualizaciones concurrentes puede resultar en
información inconsistente. Para prevenir estas situaciones debe mantenerse
alguna forma de supervisión en el sistema.
Disminuir los problemas de seguridad:
No es recomendable que todos los
usuarios del sistema de base de datos pueda tener acceso a toda la información.
Por ejemplo, en un sistema bancario, una persona que prepare los cheques de
nómina sólo debe poder ver la parte de la base de datos que contenga
información de los empleados. No puede consultar información correspondiente a
las cuentas de los clientes.
Disminuir los problemas de
integridad:
Los valores que se guardan en la base
de datos debe satisfacer ciertos tipos de limitantes de consistencia.
El sistema debe obligar al cumplimiento de estas limitantes. Esto puede hacerse
agregando el código apropiado a los distintos programas de aplicaciones. El
problema se complica cuando las limitantes implican varios elementos de
información de distintos archivos.
· Acceso concurrente por parte
de múltiples usuarios.
· Integridad de los datos.
· Consultas complejas
optimizadas.
· Seguridad de acceso y
auditoria.
· Respaldo y recuperación.
· Acceso a través de lenguaje de
programación estándar.
Banca: Para información de los clientes, cuentas, préstamos,
transacciones bancarias, para compras con tarjeta de crédito, generación
mensual de pagos, créditos, etc.
Líneas aéreas: Para reservas e información de planificación. Las
líneas aéreas fueron de los primeros en usar las bases de datos de forma
distribuida geográficamente (las terminales situados en todo el mundo accedían
al sistema de bases de datos centralizado a través de las líneas telefónicas y
otras redes de datos).
Escuelas: Para información de los estudiantes, matrículas de las
asignaturas y cursos.
Telecomunicaciones: Para guardar un registro de las llamadas
realizadas, generación mensual de facturas, manteniendo el saldo de las
tarjetas telefónicas de prepago y para almacenar información sobre las redes de
comunicaciones.
Finanzas: Para almacenar información sobre grandes empresas,
ventas y compras de documentos formales financieros, como bolsa y bonos.
Ventas: Para información de clientes, productos y compras.
Producción: Para la gestión de la cadena de producción y para el
seguimiento de la producción de elementos en las factorías, inventarios de
elementos en almacenes y pedidos de elementos.
Recursos humanos: Para información sobre los empleados, salarios,
impuestos y beneficios, y para la generación de las nóminas.
Las bases de datos forman una parte esencial de casi todas las
empresas y organizaciones actuales.
Modelo de datos jerárquico
Este modelo utiliza árboles para la representación lógica de los datos. Este árbol esta compuesto de unos elementos llamados nodos. El nivel más alto del árbol se denomina raíz. Cada nodo representa un registro con sus correspondientes campos.
La representación gráfica de este modelo se realiza mediante la creación de un árbol invertido, los diferentes niveles quedan unidos mediante relaciones.
Este modelo utiliza árboles para la representación lógica de los datos. Este árbol esta compuesto de unos elementos llamados nodos. El nivel más alto del árbol se denomina raíz. Cada nodo representa un registro con sus correspondientes campos.
La representación gráfica de este modelo se realiza mediante la creación de un árbol invertido, los diferentes niveles quedan unidos mediante relaciones.
Modelo de datos en red
En este modelo las entidades se representan como nodos y sus relaciones son las líneas que los unen. En esta estructura cualquier componente puede relacionarse con cualquier otro.
A diferencia del modelo jerárquico, en este modelo, un hijo puede tener varios padres.
Los conceptos básicos en el modelo en red son:
En este modelo las entidades se representan como nodos y sus relaciones son las líneas que los unen. En esta estructura cualquier componente puede relacionarse con cualquier otro.
A diferencia del modelo jerárquico, en este modelo, un hijo puede tener varios padres.
Los conceptos básicos en el modelo en red son:
·
El tipo de registro, que representa un nodo.
·
Elemento, que es un campo de datos.
·
Agregado de datos, que define un conjunto de datos con nombre.
Este modelo de datos permite representar relaciones N:M
Modelo de datos relacional
Este modelo es el más utilizado actualmente ya que utiliza tablas bidimensionales para la representación lógica de los datos y sus relaciones.
Algunas de sus principales caracteristicas son:
·
Puede ser entendido y usado por cualquier usuario.
·
Permite ampliar el esquema conceptual sin modificar las aplicaciones de
gestión.
·
Los usuarios no necesitan saber donde se encuentran los datos
físicamente.
CLASIFICACIÓN
Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al criterio elegido para su clasificación:
Según la variabilidad de los datos almacenados
Bases de datos estáticas: Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.
Bases de datos dinámicas: Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una farmacia, un videoclub, etc.
Según el contenido
Bases de datos bibliográficas: Solo contienen un surrogante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resúmen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo.Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas.
Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:
Base de datos jerárquica: estas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.
Base de datos de red: Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.
Base de datos relacional: Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas", la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros campos.
En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.
El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales .Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos Bases de datos orientadas a objetos. Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento).
Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos: Encapsulación- Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos. Herencia- Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases. Polimorfismo- Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.
Bases de datos documentales: Permiten la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas más potentes. Tesaurus es un sistema de índices optimizado para este tipo de bases de datos.
Un sistema de base de datos deductivas: es un sistema de base de datos pero con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. También las bases de datos deductivas son llamadas base de datos lógica, a raíz de que se basan en lógica matemática.
Las bases de datos pueden clasificarse de varias maneras, de acuerdo al criterio elegido para su clasificación:
Según la variabilidad de los datos almacenados
Bases de datos estáticas: Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.
Bases de datos dinámicas: Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una farmacia, un videoclub, etc.
Según el contenido
Bases de datos bibliográficas: Solo contienen un surrogante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc. Puede contener un resúmen o extracto de la publicación original, pero nunca el texto completo.Almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas.
Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:
Base de datos jerárquica: estas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.
Base de datos de red: Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.
Base de datos relacional: Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas", la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros campos.
En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.
El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales .Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos Bases de datos orientadas a objetos. Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento).
Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos: Encapsulación- Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos. Herencia- Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases. Polimorfismo- Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.
Bases de datos documentales: Permiten la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas más potentes. Tesaurus es un sistema de índices optimizado para este tipo de bases de datos.
Un sistema de base de datos deductivas: es un sistema de base de datos pero con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. También las bases de datos deductivas son llamadas base de datos lógica, a raíz de que se basan en lógica matemática.
La arquitectura de un SGBD ha de especificar sus componentes
(descripción funcional) y sus interfaces. Trata de conceptos distintos que la
arquitectura de la base de datos. Los componentes principales de un SGBD son:
Interfaces externos:
Medios para comunicarse con el SGDB en ambos sentidos (E/S) y explotar a
todas sus funciones. Pueden afectar a la base de datos o a la operación del
SGBD, por ejemplo:
Operaciones directas con la base de datos:
Definición de tipos, asignación de niveles de seguridad, actualización
de datos, interrogación de la base de datos...
Operaciones relativas a la operación del SGBD:
Copia de seguridad y restauración, recuperación tras una caída,
monitoreo de seguridad, gestión del almacenamiento, reserva de espacio,
monitoreo de la configuración, monitoreo de prestaciones, afinado...
los interfaces externos bien pueden ser utilizados por usuarios (p.e.
administradores) o bien por programas que se comunican a través de un API.
Intérprete o procesador del lenguaje:
La mayor parte de las operaciones se efectúan mediante un lenguaje de
base de datos. Existen lenguajes para definición de datos, manipulación de
datos (p.e. SQL), para especificar aspectos de la seguridad y más. Las
sentencias en ese lenguaje se introducen en el SGBD mediante el interfaz
adecuado. Se procesan las expresiones en dicho lenguaje (ya sea compilado o
interpretado) para extraer las operaciones de modo que puedan ser ejecutadas
por el SGBD.
Optimizador de consultas:
Realiza la optimización de cada pregunta y escoge el plan de actuación
más eficiente para ejecutarlo.
Motor de la base de datos
Realiza las operaciones requeridas sobre la base de datos, típicamente
representándolo a alto nivel.
Mecanismo de almacenamiento
Traduce las operaciones a lenguaje de bajo nivel para acceder a los
datos. En algunas arquitecturas el mecanismo de almacenamiento está integrado
en el motor de la base de datos.
Motor de transacciones
Para conseguir corrección y fiabilidad la mayoría de las operaciones
internas del SGBD se realizan encapsuladas dentro de transacciones. Las
transacciones pueden ser especificadas externamente al SGBD para encapsular un
grupo de operaciones. El motor de transacciones sigue la ejecución de las
transacciones y gestiona su ejecución de acuerdo con las reglas que tiene
establecidas (p.e. control de concurrencia y su ejecución o cancelación).
Gestión y operación
de SGBD
Comprende muchos otros componentes que tratan de aspectos de gestión y
operativos del SGBD como monitoreo de prestaciones, gestión del almacenamiento,
mapas de almacenamiento..
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La arquitectura de un sistema de base de datos
está influenciada por el sistema informático que soporta la instalación del
SGBD, lo que reflejará muchas de las características propias del sistema
subyacente en el SGBD.
Las bases de datos respetan la arquitectura de tres niveles definida, para cualquier tipo de base de datos, por el grupo ANSI/SPARC. En esta arquitectura la base de datos se divide en los niveles externo, conceptual e interno (KORTH y SILBERSCHATZ, 1994:5; MIGUEL y PIATTINI, 1993: 83-107; MOTA, CELMA y CASAMAYOR, 1994: 11-12): |
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1. Nivel interno: es el nivel más bajo de
abstracción, y define cómo se almacenan los datos en el soporte físico, así
como los métodos de acceso.
2. Nivel conceptual: es el nivel medio de abstracción. Se trata de la representación de los datos realizada por la organización, que recoge las vistas parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y las aplicaciones posibles. Se configura como visión organizativa total, e incluye la definición de datos y las relaciones entre ellos. 3. Nivel externo: es el nivel de mayor abstracción. A este nivel corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los diferentes usuarios. En cierto modo, es la parte del modelo conceptual a la que tienen acceso. |
BIBLIOGRAFÍA
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