Concepto y Objetivos de las Bases de Datos

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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

as

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

o

s III

d

e

M

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rid

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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

A

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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

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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”

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de las Bases de Datos

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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

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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

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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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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

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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.

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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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D1

D2

D3

D4

D5

T1

T2

T3

T6 F1

F3 F2

F4

F6

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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]

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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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o

USUARIOS EN LINEA Datos

USUARIOS POR LOTES

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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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2. Ventajas e

Inconvenientes de las BD

Ventajas

ses de Datos

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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.

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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

...) .

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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

de las Bases de Datos

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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

ƒIndependencia mutua datos / aplicaciones

ƒInterrelaciones

ƒVersatilidad

ƒEficiencia

ƒDisminución de las redundancias

ƒProtección de los datos

SON NECESARIOS:

FBD3 I.12

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Tema I

SON NECESARIOS:

ƒUna estructuración de los datos -Modelo de

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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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o

“ 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

o

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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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niv

. Carl

o

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

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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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. Carl

o

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

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Tema I

FÍSICA

Es la que tienen los datos en los soportes de ordenador. Datos ÙSoporte

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4. Niveles de Abstracción

en una BD

USUARIO

ses de Datos

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. Carl

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

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Concepto y Objetivos

de las Bases de Datos

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4. Niveles de Abstracción

en una BD

DB Física

ses de Datos

A

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. Carl

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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4. Niveles de Abstracción

en una BD

CONTENIDO DEL ESQUEMA EXTERNO

ses de Datos

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. Carl

o

•Describe qué usuarios hacen qué cosas

ƒ

Datos e Interrelaciones

ƒ

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

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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

o

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Tema I

o Especificación de índices y punteros

• MISCELÁNEA:

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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 algunas

4. Niveles de Abstracción

en una BD

ses de Datos

A

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niv

. Carl

o

El administrador se encarga, entre otras cosas, de algunas tareas de parametrización relacionadas con el esquema interno:

ƒDispositivos de memoria:Establece el espacio ocupado por cada área de almacenamiento, tamaño de los buffers de entrada/salida, etc.

ƒCorrespondencia entre esquemas:Establecer la relación entre

FBD3 I.21

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Tema I

p q

registros lógicos y registros físicos.

ƒOrganizaciones 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

A

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niv

. 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

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de las Bases de Datos

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4. Niveles de Abstracción

en una BD

ses de Datos

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U

niv

. 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.”

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de las Bases de Datos

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1. Miguel, A. De, Piattini, M. Fundamentos y modelos de

Bibliografía

ses de Datos

A

v

anz

adas –

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

o

s III

d

e

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Tema I

4. Oszu, M.T. y Valduriez, P., Principles of Distributed

Figure

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Referencias