Fundamentos Base Datos

8/18/2019 Fundamentos Base Datos

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27/01/

Fundamentos de Bases de datosNivelación - 2016

Ing. Martín Leiva Castillo

[email protected]

Introducción

Diseñar bases de datos relacionales para el soporte de

sistemas de procesamiento de transacciones

Programar bases de datos transaccionales usando

Microsoft SQL Server 2012

Administrar bases de datos usando Microsoft SQL Server

2012

Diseñar e implementar bases de datos para el soporte de

toma de decisiones

Objetivos del curso

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server 2012 Express

http://www.microsoft.com/es-es/download/details.aspx?id=29062

AllFusion Erwin Data Modeler 7

Principales herramientas


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Microsoft SQL Server 2012 Express (1) Microsoft SQL Server 2012 Express (2)

Bases de datos

Ambiente de procesamiento de archivos


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Desventajas

Satisfacen necesidades específicas

Redundancia de datos

Aislamiento de los datos

Difícil acceso a los datos

Problemas de integridad de datos

Ambiente de procesamiento de archivos Ambiente de administración de datos

Sistema de gestión

de bases de datos

(DBMS)

Base de datos

¿Qué es una base de datos?

Es una colección de datos interrelacionados almacenados en

conjunto sin redundancias perjudiciales e innecesarias

Su finalidad es la de servir a una o más aplicaciones de la

mejor manera posible

Los datos se almacenan de modo que resultan

independientes de los programas que los usan

Existen varias categorizaciones

Las más comunes son:

Bases de datos OLTP (On Line Transaction Processing)

Bases de datos OLAP (On Line Analytical Processing)

Tipo de bases de datos


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Bases de datos dinámicas donde la información se

modifica en tiempo real

Los datos se insertan, se eliminan, se modifican y se

consultan en línea durante la operatividad de los sistemas

informáticos

Están diseñadas para un mejor desempeño en la inserción,

eliminación y modificación de datos

Bases de datos OLTP

Sistemasinformáticos

Bases de datos OLTP

Bases de datos OLTP

Logística

Ventas

Personal

Sistema de

logística

Sistema de

ventas

Sistema de

personal

Bases de datos estáticas donde la información no es

afectada en tiempo real

Los datos se consultan para el análisis y toma de

decisiones

Están diseñadas para un mejor desempeño de las

consultas con grandes volúmenes de datos

Los datos que utilizan principalmente se obtienen de las

bases de datos OLTP

Bases de datos OLAP

Base de datosOLAP

Bases de datos OLAP

Bases de datos OLTP

Logística

Ventas

Personal

Proceso de

extracción,

transformación y

carga de datos

(ETL)


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Sistema de gestión de base de datos (SGBD)

Database Management System o DBMS

Es un conjunto de programas especializados, diseñados para

proveer un ambiente que sea conveniente y eficiente para la

descripción, protección, almacenamiento y acceso a la base

de datos

Permite:

Altos volúmenes de información

Estructuras de almacenamiento

Manipulación de datos

Seguridad de los datos almacenados

Mantener la integridad de datos

Funciones de un DBMS

Definir los datos en forma separada a las aplicaciones que

los utilizan

Proporcionar un método para insertar, modificar y eliminar

los datos

Proteger los datos de manera segura, confiable, consistente

y correcto

Permitir que múltiples usuarios compartan los datos

Permitir la recuperación de los datos mediante un lenguaje

entendible

Beneficios de utilizar un DBMS

Mejora la integridad de los datos

Aumento de accesibilidad de los datos

Mejora en el control de los datos

Facilidad en el desarrollo y administración de las aplicaciones

Mejora en la seguridad de los datos

Mejora el acceso concurrente

ProgramasBases de datos

Sistemas de gestión de bases de datos

Logística

DBMSVentas

Personal

Aplicativo de

logística

Aplicativo de

ventas

Aplicativo de

personal

Consultas


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Algunos DBMS … Abstracción de datos

...

Independencia de datos

...

Lenguajes de bases de datos

Lenguaje de definición de datos (DDL)

Sentencias que permiten crear, modificar o eliminar bases de datos

También permiten crear, modificar o eliminar los componentes de

una base de datos (tablas, procedimientos, funciones, vistas, etc.)

Lenguaje de manipulación de datos (DML)

Sentencias que permiten insertar, modificar y eliminar datos

También permiten consultar datos

Lenguaje de control de datos (DCL)

Sentencias que permiten asignar o quitar permisos de acceso a los

datos

Restringe el acceso a los usuarios


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Administración de base de datos

Definen el esquema lógico de la base de datos

Definen las estructuras de almacenamiento y los métodos

de acceso

Modifican el esquema lógico y la organización física

Autorizan el acceso a los datos

Especifican las restricciones de integridad de datos

Definen y administran los procedimientos de respaldo y

recuperación de datos

Monitorean el rendimiento de la base de datos

Instalan y configuran los servidores de datos

Modelos de datos

Modelos de datos

Un modelo es una representación simplificada de la realidad

Un modelo de datos es un conjunto de herramientas

conceptuales que sirven para describir la estructura de una

base de datos

La estructura de la base de datos esta formada por los

datos, los vínculos entre datos, la semántica de datos y las

restricciones que deben de cumplirse para esos datos

Tipo de modelos de datos

Modelos de datos de alto nivel

Modelos de datos conceptuales

Utilizan conceptos como entidades, atributos y relaciones

Modelos Entidad-Relación

Modelos de datos de bajo nivel

Modelos de datos físicos

Describen formato de los registros, estructura de archivos y métodos

de acceso

Modelos de datos de representación

Modelos de datos de implementación

Modelos más comunes:

Modelo relacional de datos

Modelo de red

Modelo jerárquico


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Modelo Relacional de Datos

Basado en la lógica de predicados y en la teoría de conjuntos

Formulado por Edgar F. Codd de IBM en 1970

Es el más utilizado para modelar y administrar datos

Se basa en el uso de relaciones, que pueden considerarse enforma lógica como conjuntos de datos llamadas tuplas

Se puede pensar en cada relación como si fuese una tabla queesta compuesta de registros (filas) y columnas (campos)

El número de filas de una tabla se llama cardinalidad de unarelación

El número de columnas de una tabla se llama grado de unarelación

Modelo relacional de datos

Estructura de una Tabla

Columnas, campos oAtributo

Filas, registroso tuplas

El modelo relacional considera a la base de datos como una

colección de relaciones

Una relación representa una tabla que no es más que un

conjunto de filas, cada fila es un conjunto de campos y cada

campo representa un valor que describe el mundo real

Existen dos lenguajes relacionales formales para manipular losdatos:

Álgebra relacional , permite describir la forma de realizar una consulta

Cálculo relacional , sólo indica lo que se desea devolver

El DBMS que gestiona las bases de datos relacionales reciben elnombre de Sistema de Gestión de Bases de Datos Relacionales(RDBMS)

Bases de datos relacionales


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Un esquema contiene la definición de una estructura quegeneralmente es una relación o tabla

Determina la identidad de la relación y qué tipo de

información podrá ser almacenada (metadatos)

Consta de:

Nombre o identificador de la relación

Nombre de los campos de la relación y sus dominios

El dominio define los valores permitidos en un campo. Se puedeconsiderar como equivalente el tipo de datos

Esquemas Un instancia es la aplicación de un esquema a un conjunto

finito de datos

Es el contenido de una tabla en un momento dato o un

subconjunto de la información contenida en una tabla

Algunas columnas de una tabla

Algunas filas de una tabla

La instancia es más dinámica que el esquema, pues los datos

que se almacenan en la base de datos pueden cambiar con

frecuencia

Instancias

Una dependencia funcional es una conexión entre dos o másatributos

Se dice que un conjunto de funciones es funcionalmente dependientecuando existe una relación funcional entre ellas

Si y depende funcionalmente de x se denota x y

Ejemplo: FechaNacimiento Edad

Propiedades:

Dependencia funcional reflexiva

Si y esta incluido en x entonces x y

Dependencia funcional aumentativaSi x y entonces xz yz

Dependencia funcional transitiva

Si x y y y z entonces x z

Dependencias funcionales

Es un proceso que consiste en aplicar una serie de reglas a las

relaciones que componen una base de datos relacional

Permiten:

Minimizar la redundancia de los datos

Disminuir problemas de actualización de los datos

Proteger la integridad de los datos

Formas normales:

Primera Forma Normal (1FN)

Segunda Forma Normal (2FN)

Tercera Forma Normal (3FN) Forma normal de Boyce-Codd (FNBC)

Cuarta Forma Normal (4FN)

Quinta Forma Normal (5FN)

Normalización de base de datos


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Cada tabla debe tener un nombre único

Todos los datos de una columna deben ser del mismo tipo

No pueden haber dos filas iguales

Cada fila debe identificarse unívocamente por una columna o

conjunto de columnas llamada clave primaria

La clave primaria puede ser generada mediante una secuencia

numérica incrementada automáticamente cada vez que se

inserta una fila

Consideraciones El nombre de la columna es exclusivo en una tabla

Principales propiedades:

Nombre

Tipo de dato

Longitud

Opcional / obligatorio

Valor predeterminado

Regla de validación

Propiedades de las columnas

Ejemplo de columnas

N ombre T ipo de

dato

Longitud Obligatorio Predeterminado Regla de validación

codigo Texto 7 Sí

apellidoPaterno Texto 30 Sí

apellidoMaterno Texto 30 Sí

nombres Texto 30 Sí

fechaNacimiento Fecha No Debe ser mayor a los 15 años

fechaIngreso Fecha Sí Fecha del sistema

telefono Texto 10 No

hermanos Número Sí 0 Mayor o igual a 0

estado Texto 12 Sí Ingresante Ingresante, Matriculado, Egresado

Tabla: Alumno

Restricciones de base de datos

Una restricción es una limitación que obliga el cumplimiento

de ciertas condiciones en la base de datos

Limitan los datos que pueden ser almacenados en las tablas

Son:

Restricciones de dominio

Los valores de una columna deben ser del mismo tipo de dato

Restricciones de clave

Toda tabla debe tener una clave primaria que identifica a una única fila de la

tabla

Integridad referencial

Sirve para mantener la consistencia entre filas de dos tablas


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Una tabla no debe tener filas duplicadas

Una clave candidata es un conjunto de columnas que permitenidentificar a una única fila de una tabla

Una tabla puede tener una o muchas claves candidatas

La clave primaria es la clave candidata que el diseñador de base dedatos escoge para identificar las filas de una tabla

Las claves únicas o claves alternativas son las claves candidatas queno han sido escogidas como clave primaria

La clave foránea o clave ajena es una referencia a una clave en otratabla. Determina la relación existente entre dos tablas

Una clave compuesta es una clave que esta conformada por másde una columna

Claves Ejemplo de claves

Codigo RazonSocial RUC Telefono

0001 Representaciones I ñigo SAC 2345567890 453647

0002 Comercial izadora deAlimentos SA 5676895847 234576

0003 Diseño y estilos SRL 9860003456 435894

0004 House Center SAC 4536748998 456787

0005 Mundo Informático SA 3456738344 453677

0006 Corporación del Bosque SAC 2633295844 334456

Clave primaria Claves únicas

Tabla: ClienteClaves candidatas

Ejemplo de claves foráneas

Codigo Nombre

01 Agronomía

02 Biología

03 Administración

Tabla: Escuela

Codigo Nombre CodigoEscu

945678B RAMIREZ/LOPEZ/VERONICA 01

956473C FERNANDEZ/TORRES/MANUEL 02

990045A LISBOA/CARDENAS/TOMAS 01

034563B GUINEA/ESTELA/MARIA 03

035466J CARMONA/AQUILAR/LUIS 03

057839D DIAZ/CHAVEZ/MARCELA 02

Tabla: Alumno

Clave primaria

Clave primaria Clave foránea

Desarrollo de una Base de Datos

Captura y análisis derequisitos

Diseño Lógico

Diseño Físico

Construcción de Basede Datos

Carga de Datos

Selección del DBMS


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Servidor de base de datos

Computadora donde esta instalado el DBMS

NULL

Valor especial que puede tomar una columna en una fila cuando se

desconoce dicho valor

Bases de datos distribuidas

Bases de datos dividida en partes y donde cada una de ellas se ubica

en diferentes computadoras

Migración de base de datos

Paso de datos de una fuente de datos a una base de datos

Algunos términos adicionales … Apuntes del curso

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_relacional

http://es.wikipedia.org/wiki/Normalizaci%C3%B3n_de_bases_de_datos

http://es.wikipedia.org/wiki/Dependencia_funcional

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica_de_primer_orden

http://es.wikipedia.org/wiki/Inferencia

Bibliografía

Documents

Fundamentos Base Datos