Concepto y Objetivos de las Bases de
Datos
TEMA I
TEMA I
© Grupo de Bases de Datos Avanzadas – Univ. Carlos III de Madrid
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
© Grupo
de
B
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0. Índice
ses de Datos
A
v
anz
adas –
U
niv
. Carl
o
I.1. De los sistemas de ficheros a las Bases
de Datos
I.2. Ventajas e Inconvenientes de las Bases
de Datos
I.3. Concepto de Base de Datos
os III
d
e
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ad
rid
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
Sistema de Información
ses de Datos
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U
niv
. Carl
o
“Conjunto de elementos, ordenadamente
relacionados entre sí de acuerdo con ciertas
reglas, que aporta a la organización la
información necesaria para el cumplimiento de
sus fines, para lo cual tendrá que recoger,
procesar y almacenar datos procedentes tanto de
FBD3 I.3
o
s III
d
e
M
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rid
Tema I
procesar y almacenar datos, procedentes tanto de
la misma organización como de fuentes externas,
facilitando la recuperación, elaboración y
presentación de los mismos”
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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B
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Componentes de un SI
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
referencial ses de Datos
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. Carl
o
recuperación
actualización Definición
Manipulación
S I S T E M A
D E
I N
Equipo físico hardware -Contenido datos
-referencial
factual estructurado no estructurado (SRI)
Equipo lógico software
-. -. -. Gestión de
datos (SGBD) . . .
FBD3 I.4
o
s III
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Tema I
actualización
N F O R M A C I Ó N
Usuarios
informáticos
no informáticos Administrador área de datos
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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Sistema de Recuperación de Información
1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
ses de Datos
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. Carl
o
Recuperación de Información (RI):
Selección de documentos de un sistema de almacenamiento masivo Relativos a una consulta de un usuario
Los documentos recuperados deben ser relevantes para el usuario y el tiempo de respuesta del sistema debe ser reducido.
Los sistemas de RI son el elemento fundamental de las
FBD3 I.5
o
s III
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e
M
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Tema I
bases de datos documentales
Las principales diferencias entre un sistema de bases de datos y un sistema de RI son: datos estructurados vs. no estructurados, recuperación determinista vs. recuperación probabilista.
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
DATOS FICHEROS TRATAMIENTOS RESULTADOS
ses de Datos
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. Carl
o
D1
D2
D3
D4
D5
T1
T2
T3
T6 F1
F3 F2
F4
F6
o
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Sistemas orientados al proceso D6
D7 T5
T6
F5
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de las Bases de Datos
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1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
TRATAMIENTO
DATOS CREACIÓN RESULTADOS
ses de Datos
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. Carl
o
SGBD
ALMACENA-MIENTO
. . . DEPURACIÓN D1
D2
D3
D4
D5
SGBD
ALMACENA-MIENTO
. . . DEPURACIÓN D1
D2
D3
D4
D5
SGBD
RECUPERACIÓN
.
.
B. D
FBD3 I.7
o
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Tema I
Sistemas orientados a los datos DEPURACIÓN
D6
D7
DEPURACIÓN
D6
D7
.
Imagen tomada de [1]
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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1. De los Sistemas de
Ficheros a las BD
¿QUE ES UNA BASE DE DATOS?
ses de Datos
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. Carl
o
USUARIOS EN LINEA Datos
USUARIOS POR LOTES
FBD3 I.8
o
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Tema I
. Colección de datos integrados almacenados en un soporte secundario. . Conjunto de programas por lotes que usan dichos datos
(recuperación, inserción, modificación y borrado) . Usuarios en línea que interaccionan con la base
Datos integrados, adecuados a varios usuarios y a diferentes usos
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de las Bases de Datos
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2. Ventajas e
Inconvenientes de las BD
Ventajas
ses de Datos
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. Carl
o
• Independencia de los datos frente a los tratamientos y viceversa.
• Coherencia de los resultados.
• Mejor disponibilidad de los datos para el conjunto de los usuarios.
• Mayor valor informativo.
FBD3 I.9
o
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Tema I
• Mejor y más normalizada documentación de la información, la cual está integrada con los datos.
• Reducción del espacio de almacenamiento. • La seguridad de los datos.
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2. Ventajas e
Inconvenientes de las BD
Inconvenientes
ses de Datos
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• Instalación costosa o hardware o software
• Personal especializado • Implantación larga y difícil
• Rentabilidad sólo a medio plazo o
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Rentabilidad sólo a medio plazo • Escasez de estándares
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2. Ventajas e
Inconvenientes de las BD
¿Cuándo utilizar una Base de Datos?
ses de Datos
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o
¾ Relaciones complejas en el modelo de información.
¾ Alta volatilidad en los requisitos de las aplicaciones.
¾ Integración con información ya existente.
¾ Modos múltiples de acceso (Secuencial, Directo . . .).
¾ Modos múltiples de tratamiento (Lotes, Conversacional
...) .
FBD3 I.11
o
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Tema I
)
¾ Diferentes tipos de registros en los ficheros.
¾ Exigencias de confidencialidad, seguridad e integridad.
Concepto y Objetivos
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3. Concepto de Base de
Datos
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE UNA BASE DE DATOS
ses de Datos
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o
Independencia mutua datos / aplicaciones
Interrelaciones
Versatilidad
Eficiencia
Disminución de las redundancias
Protección de los datos
SON NECESARIOS:
FBD3 I.12
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Tema I
SON NECESARIOS:
Una estructuración de los datos -Modelo de
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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3. Concepto de Base de
Datos
ses de Datos
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“ Colección o depósito de datos integrados , con redundancia controlada y con una estructura que refleje las interrelaciones y restricciones existentes en el mundo real; los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben
mantenerse independientes de éstas, y su definición y descripción, únicas para cada tipo de datos, han de estar almacenadas junto con los mismos. Los procedimientos de actualización y recuperación comunes y bien determinados
FBD3 I.13
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M
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Tema I
actualización y recuperación, comunes y bien determinados, habrán de ser capaces de conservar la integridad, disponibilidad y confidencialidad del conjunto de los datos.”
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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3. Concepto de Base de
Datos
Integrados Compartidos
ses de Datos
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Independientes de las aplicaciones
Interrelacionados y restringidos
Definición y descripción únicas por tipo de datos Redundancia controlada
Datos
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Confidencialidad Integridad
Disponibilidad Actualización y
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
EN LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN ES POSIBLE ses de Datos
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EN LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN ES POSIBLE DISTINGUIR DOS ESTRUCTURAS DISTINTAS:
LÓGICA
Es la que tienen los datos para los usuarios.
Í
Datos ÙUsuarios
DatosÙSopo te
FBD3 I.15
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Tema I
FÍSICA
Es la que tienen los datos en los soportes de ordenador. Datos ÙSoporte
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
USUARIO
ses de Datos
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o
ESTRUCTURA LÓGICA (ESQUEMA EXTERNO)
ESTRUCTURA LÓGICA GLOBAL (ESQUEMA CONCEPTUAL) A B C D E F G
FBD3 I.16
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Tema I
ESTRUCTURA FÍSICA (ESQUEMA INTERNO) C D
E F
G A
B
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
DB Física
ses de Datos
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o
sub 1 sub 2
sub 3
Esquema
FBD3 I.17
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Tema I
DISTINTAS FORMAS DE VER UNA BASES DE DATOS: (por los usuarios y por el administrador)
ADMINISTRADOR USUARIO 1
USUARIO 2 USUARIO 3
Imagen tomada de [1]
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de las Bases de Datos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
CONTENIDO DEL ESQUEMA EXTERNO
ses de Datos
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•Describe qué usuarios hacen qué cosas
Datos e Interrelaciones
Restricciones de uso
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q
q
con qué datos
•A veces
:o CAMINOS DE ACCESO
(tales como las
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de las Bases de Datos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
CONTENIDO DEL ESQUEMA CONCEPTUAL
ses de Datos
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. Carl
o
M E N O R
E S T A
• DESCRIPCION DE DATOS
• DESCRIPCION DE INTERRELACIONES
• RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD
FBD3 I.19
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Tema I B I L I D A D
• RESTRICCIONES DE CONFIDENCIALIDAD
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
CONTENIDO DEL ESQUEMA INTERNO
ses de Datos
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. Carl
o
• ESTRATEGIA DE ALMACENAMIENTO:
o Asignación de espacio de almacenamiento
o Descripción de la estrategia de almacenamiento de los datos o Estrategia de emplazamiento de los datos
o Tratamiento de desbordes
• CAMINOS DE ACCESO:
o Especificación de claves primarias y secundarias o Especificación de índices p nte os
FBD3 I.20
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Tema I
o Especificación de índices y punteros
• MISCELÁNEA:
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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CONTENIDO DEL ESQUEMA INTERNO (II)
El administrador se encarga entre otras cosas de algunas4. Niveles de Abstracción
en una BD
ses de Datos
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v
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. Carl
o
El administrador se encarga, entre otras cosas, de algunas tareas de parametrización relacionadas con el esquema interno:
Dispositivos de memoria:Establece el espacio ocupado por cada área de almacenamiento, tamaño de los buffers de entrada/salida, etc.
Correspondencia entre esquemas:Establecer la relación entre
FBD3 I.21
o
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Tema I
p q
registros lógicos y registros físicos.
Organizaciones físicas:El sistema debe facilitar al administrador la definición del tipo de organización (agrupamiento, índices, etc.) para lograr mayor eficiencia.
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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Arquitectura a Tres Niveles
4. Niveles de Abstracción
en una BD
Esquema Esquema Esquema Esquema ses de Datos
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. Carl
o
Esquema Lógico Externo
Esquema Lógico Externo
Esquema Lógico Externo
Esquema Lógico Externo
Esquema Lógico Global Transformación
Lógica
Vistas de Usuarios
Vistas del SI
o
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Estructura
Física EstructuraFísica EstructuraFísica EstructuraFísica
Transformación Física
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
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de
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4. Niveles de Abstracción
en una BD
ses de Datos
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. Carl
o
“ Las Bases de Datos no son únicamente una nueva tecnología más o menos avanzada, pero tecnología al fin y al cabo, sino que nacen de una
concepción distinta del sistema de información, por lo que han de tener una decisiva influencia
FBD3 I.23
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Tema I
en las estructuras y organización de su entorno.”
Concepto y Objetivos
de las Bases de Datos
© Grupo
de
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as
1. Miguel, A. De, Piattini, M. Fundamentos y modelos de
Bibliografía
ses de Datos
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U
niv
. Carl
o
g , , , y
Bases de Datos, Ed. Rama 1999
2. Miguel, A. De, Piattini, M. y Marcos, E. Diseño de Bases
de Datos Relacionales, Ed. Rama 1999
3. Miguel, A. De, Martínez, P., Castro, E., Cavero, J.M.,
Cuadra, D., Iglesias, A.M. y Nieto, C. Diseño de Bases de
Datos. Problemas Resueltos, Ed. Rama, 2001
4. Oszu, M.T. y Valduriez, P., Principles of Distributed
FBD3 I.24
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Tema I
4. Oszu, M.T. y Valduriez, P., Principles of Distributed
