UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALDE LOS LLANOS OCCIDENTALESEZEQUIEL ZAMORAUNELLEZ BARINAS

Profesora:Yuraima Rivas Bachilleres:Caas AstridC.I:Guzman YisbelyC.I:Loyo Carlos C.ISeccin: D1G1

Barinas, Abril de 2015

INDICE

INTRODUCCIN

La bsqueda de herramientas en la carrera de ingeniera en informtica para la complementacin de conocimientos que permita desarrollar al estudiante destrezas en el rea laboral para afrontar cualquier problema dentro de su campo y o algn otro, nos lleva en esta parte a indagar para conocer los sistemas de bases de datos y todas sus caractersticas y complementos informticos, que mediante el logro de su buen manejo y dominio permitir realizar cualquier tipo de programa o tarea aunado con las otras herramientas tambin importantes que necesita el mismo para un funcionamiento ptimo.

INTRODUCCION A LA BASE DE DATOSQU ES SON BASES DE DATOS? Una base de datos es un almacn que nos permite guardar grandes cantidades de informacin (texto, imagen, sonido, video...) de forma organizada, las cuales se encuentran relacionadas entre s y pueden ser accesibles y consultadas en cualquier momento. Se podra decir que, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayora por documentos, que si los organizamos ordenadamente podremos consultarlos cuando los necesitemos.

Elmarsi, R, Navathe, S.B. 1989. Coleccin de datos interrelacionados. Coleccin no redundante de datos que son compartidos por diferentes programas de aplicacin. Howe, 1983. Conjunto de datos de la empresa memorizado en un ordenador, que es utilizado por numerosas personas y cuya organizacin est regida por un modelo de datos.Flory, 1982. Una base de datos es un conjunto de informacin almacenada en memoria auxiliar que permite acceso directo, y un conjunto de programas que manipulan esos datos.

En la actualidad, y debido al desarrollo tecnolgico de campos como la informtica y la electrnica, la mayora de las bases de datos estn en un formato electrnico, que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos. La idea central de una base de datos es la organizacin. Siendo de gran utilidad para resguardar informacin valiosa y accesar a la misma de manera rpida y precisa, puede ser utilizada por varias aplicaciones y usuarios. Toda base de datos debe permitir insertar, modificar y borrar datos.

CARACTERSTICAS DE UNA BASE DE DATOS: Control centralizado de los datos. Integridad de los datos. Minimizacin de la redundancia. Independencia de los datos y las aplicaciones. Acceso concurrente a los datos. Costo mnimo de almacenamiento y mantenimiento. Versatilidad para la representacin de relaciones. Establecimiento de medidas de seguridad. Facilidad para el cambio de hardware o software. Recuperacin en caso de fallas.DESVENTAJAS DE UNA BASE DE DATOS: Las BD ms sofisticadas, enfocadas a grandes empresas son costosas, sin embargo debido al desarrollo de software libre podemos encontrar algunas bases de datos muy buenas que son gratuitas. Representan un consumo de recursos elevados, lo cual ya no es tan problemtico debido a la disminucin del costo de los medios de almacenamiento. Se requiere de personal capacitado. La recuperacin de una base de datos despus de una falla puede requerir bastante tiempo.

SISTEMA MANEJADOR DE BASE DE DATO (SMBD) El sistema manejador de bases de datos es un conjunto de programas que se encargan de manejar la creacin y todos los accesos a la base de datos. Se compone de un lenguaje de definicin de datos (DDL), un lenguaje de manipulacin de datos (DML) y de un lenguaje de consulta (SQL). El SMBD sirve como interfaz entre la base de datos fsica y las peticiones del usuario. Interpreta las peticiones de entrada/salida del usuario y las manda al sistema operativo para la transferencia de datos entre la unidad de memoria secundaria y la memoria principal. En resumen, un SMBD es el corazn de la base de datos ya que se encarga del control total de los posibles aspectos que la puedan afectar.OBJETIVOS: El objetivo principal de de un SMBD es proporcionar un entorno para recuperar informacin y almacenar nueva informacin en la base de datos de manera segura, y garantizando la integridad de los datos, para lo cual debe proporcionar a los usuarios una visin abstracta de estos, es decir, los detalles de cmo se almacenan y se mantienen los datos, son transparentes para los usuarios. Esto se debe a que muchos de ellos, no tienen experiencia en computadores, por ello se les esconde la complejidad a travs de diversos niveles de abstraccin, para simplificar la interaccin con el sistema. Permitir la definicin de todos los datos. Permitir manipular los datos. Establecer controles para la seguridad de los datos. Permitir accesos concurrentesCOMPONENTES: Los componentes en un SMDB (Sistema Manejador de Base de Datos) se pueden dividir a grandes rasgos en componentes de procesamiento de consultas y componentes de gestin de almacenamiento. Componentes de procesamiento de consultas: Compilador DML: Traduce las instrucciones del DML a un plan de evaluacin que consiste en instrucciones de bajo nivel que entiende el Motor de Evaluacin de Consultas. Las consultas del usuario se suelen traducir en varios planes de evaluacin que dan el mismo resultado, para luego elegir el plan de menor costo posible, encontrando as una buena estrategia para ejecutar la consulta. Precompilador DML: Convierte instrucciones en DML incorporadas en un programa de aplicacin en llamadas a procedimientos normales. El precompilador debe interactuar con el compilador DML para generar el cdigo objeto apropiado. Intrprete DDL: Interpreta las instrucciones del DDL y las registra en un conjunto de tablas que contiene metadatos, estas tablas se almacenan a continuacin en el catlogo del sistema. Motor de Evaluacin de Consultas: Ejecuta las instrucciones a bajo nivel generadas por el compilador del DML.Componentes de gestin de almacenamiento Proporcionan la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de datos y los programas de aplicacin y envo de consultas al sistema, estos son: Gestor de Transacciones: Asegura que la base de datos quede en un estado consistente (correcto) a pesar de los fallos del sistema, y que las ejecuciones de transacciones concurrentes ocurran sin conflictos. Gestor de Archivos: Gestiona la reserva de espacio de almacenamiento de disco y las estructuras de datos utilizadas, para representar la informacin almacenada en disco. Gestor de Memoria Intermedia: Responsable de traer los datos del disco de almacenamiento a memoria principal, y decidir qu datos tratar en la memoria cach. Gestor a autorizaciones e integridad: Comprueba que se reparen las restricciones de integridad y la autorizacin de los usuarios para tener acceso a los datos.Estructura de datos Se necesitan varias estructuras de datos como parte de la implementacin fsica del sistema: Diccionario de Datos: Almacena metadatos (datos acerca de los datos), en particular su esquema. ndices: Proporcionan acceso rpido a elementos de datos que tienen valores particulares, por ejemplo el ndice de este trabajo. Datos estadsticos: Almacenan informacin estadstica sobre los datos en la base de datos. El procesador de consultas utiliza esta informacin para seleccionar las formas eficientes para ejecutar una consulta.VENTAJAS: Mejor integracin y menos duplicidad de los datos que se originan en los diferentes puntos. Menos errores cuando varios registros pueden actualizarse en forma simultnea. Menos errores cuando varios registros pueden actualizarse en forma simultnea. Facilitan la organizacin y reorganizacin de la informacin. Facilitan la recuperacin rpida y flexible de la informacin. Facilitan el almacenamiento de grandes cantidades de informacin.

EVOLUCIN DE LOS SISTEMAS DE BASESDE DATOS El uso de sistemas de bases de datos automatizadas, se desarrollo a partir de la necesidad de almacenar grandes cantidades de datos, para su posterior consulta, producidas por las nuevas industrias que creaban gran cantidad de informacin.Las bases de datos han ido evolucionando desde la antigedad: En 1884 por Herman Hollerit primordialmente con la mquina perforadora, donde se poda obtener datos importantes como nmero de nacimientos, poblacin infantil y nmero de familias. En 1950 se comenzaron a utilizar cintas magnticas, las cuales sirvieron para suplir las necesidades de informacin de las nuevas industrias. 1960 uso de los discos en ese momento fue un adelanto muy efectivo, ya que por medio de este soporte se poda consultar la informacin directamente, esto ayudo a ahorrar tiempo. Despus en 1970 Edgar Frank Codd expuso sus ideas sobre el modelado de datos en su trabajo un modelo relacional de datos para grandes bancos de datos, y gracias a este aporte, nacieron los sistemas de bases de datos, como los son Oracle y SQL. En 1980 Las bases de datos relacionales con su sistema de tablas, filas y columnas, pudieron competir con las bases de datos jerrquicas y de red, ya que su nivel de programacin era bajo y su uso muy sencillo. En 1990 Para la toma de decisiones se crea el lenguaje SQL, que es un lenguaje programado para consultas. El programa de alto nivel SQL es un lenguaje de consulta estructurado que analiza grandes cantidades de informacin el cual permite especificar diversos tipos de operaciones frente a la misma informacin, a diferencia de las bases de datos de los 80 que eran diseadas para las aplicaciones de procesamiento de transacciones.El boom de esta dcada fue la aparicin de la WWW Word Wide Web ya que por ste medio se facilitaba la consulta de las bases de datos. En la actualidad existe gran cantidad de alternativas en lnea que permiten hacer bsquedas orientadas a necesidades especificas de los usuarios, una de las tendencias ms amplias son las bases de datos que cumplan con el protocolo Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting (OAI-PMH) los cuales permiten el almacenamiento de gran cantidad de artculos que permiten una mayor visibilidad y acceso en el mbito cientfico y general. Cuatro generaciones han manejado datos de computacin: Sistema de Administracin de Archivos, Sistemas de administracin de Bases de Datos Jerrquicos, Sistemas de Administracin de Bases de Datos por Relacin, Sistemas de Administracin Orientada a Objetos de Bases de Datos. Al principio los lenguajes y las instrucciones de mquina eren similares, lo que produca un modelo de programacin orientada a procesos. En un principio los programas ejecutaban las tareas y nunca las escriban en un dispositivo de almacenamiento. Sin embargo, los programadores se dieron cuenta del valor de registrar los resultados. La grabacin aument con la aparicin del almacenamiento en discos magnticos rotatorios.

MODELOS DE DATOS Un modelo de datos es un lenguaje orientado a hablar de una Base de Datos. Tpicamente un modelo de datos permite describir: Las estructuras de datos de la base: El tipo de los datos que hay en la base y la forma en que se relacionan. Las restricciones de integridad: Un conjunto de condiciones que deben cumplir los datos para reflejar correctamente la realidad deseada. Operaciones de manipulacin de los datos: tpicamente, operaciones de agregado, borrado, modificacin y recuperacin de los datos de la base. Otro enfoque es pensar que un modelo de datos permite describir los elementos de la realidad que intervienen en un problema dado y la forma en que se relacionan esos elementos entre s. No hay que perder de vista que una Base de Datos siempre est orientada a resolver un problema determinado, por lo que los dos enfoques propuestos son necesarios en cualquier desarrollo de software. Los objetivos del modelo de datos son, por un lado formalizar y definir las estructuras permitidas para representar los datos, y por otro, disear la base de datos. En el diseo de una base de datos, hay que tener en cuenta distintas consideraciones, entre las que destacan: la velocidad de acceso el tamao de la informacin el tipo de informacin la facilidad de acceso a la informacin la facilidad para extraer la informacin requerida el comportamiento del sistema de gestin de bases de datos con cada tipo de informacin. Para plasmar los tres niveles en el enfoque o modelo de datos seleccionado, es necesario un programa o aplicacin que acte como interfaz entre el usuario, los modelos y el sistema fsico. Esta es la funcin que desempean los Sistemas de Gestin de Bases de Datos. Un Sistema de Gestin de Bases de Datos, tambin llamado DBMS (Data Base Management System) no es ms que un paquete de software, que se ejecuta en un ordenador anfitrin (host) que es quien centraliza los accesos a los datos y acta de interfaz entre los datos fsicos y los usuarios. Este sistema es capaz de llevar a cabo funciones como la creacin y gestin de la base de datos misma, el control de accesos y la manipulacin de datos de acuerdo a las necesidades de cada usuario. As pues, las bases de datos pueden ser creadas, mantenidas y gestionadas por una serie de aplicaciones denominadas Sistemas de Gestin de Bases de Datos (SGBD). De esta forma, cualquier usuario puede crear una base de datos siguiendo unos parmetros normalizados que permiten que pueda ser consultada por otros usuarios. Un sistema de gestin de base de datos est formado por personas, mquinas, programas y datos. Estos sistemas de gestin abarcan el conjunto de rutinas de software interrelacionadas cada una de las cuales es responsable de una determinada tarea. Jess Tramullas recoge los componentes con los que debe contar un sistema de gestin de bases de datos ideal: Un lenguaje de definicin de esquema conceptual. Un sistema de diccionario de datos. Un lenguaje de especificacin de paquetes de entrada/salida. Un lenguaje de definicin de esquemas de base de datos. Una estructura simtrica de almacenamiento de datos. Un mdulo de transformacin lgica a fsica. Un subsistema de privacidad de propsito general. Un subsistema de integridad de propsito general Un subsistema de reserva y recuperacin de propsito general. Un generador de programas de aplicacin. Un generador de programas de informes.MODELOS LGICOS BASADOS EN OBJETOS Se usan para describir datos en los niveles conceptual y de visin, es decir, con este modelo representamos los datos de tal forma como nosotros los captamos en el mundo real, tienen una capacidad de estructuracin bastante flexible y permiten especificar restricciones de datos explcitamente. Existen diferentes modelos de este tipo, pero el ms utilizado por su sencillez y eficiencia es el modelo Entidad-Relacin.

CLASIFICACION DE LOS MODELOS LGICOS BASADOS EN OBJETOS:

Modelo Entidad-Relacin: Denominado por sus siglas como: E-R;Estemodelo representa a la realidad a travs deentidades, que son objetos que existen y que se distinguen de otros por sus caractersticas, por ejemplo: un alumno se distingue de otro por sus caractersticas particulares como lo es el nombre, o el numero de control asignado al entrar a una institucin educativa, as mismo, un empleado, una materia, etc. Las entidades pueden ser de dos tipos: Tangibles: Son todos aquellos objetos fsicos que podemos ver, tocar o sentir. Intangibles: Todos aquellos eventos u objetos conceptuales que nopodemos ver, aun sabiendo que existen, por ejemplo: la entidad materia, sabemos que existe, sin embargo, no lapodemos visualizar o tocar. Un modelo E-R se representa grficamente de una manera muy sencilla, se emplean smbolos, los cuales son:

Smbolo Representa

El ejemplo anterior quedara representado de la siguiente forma: Modelo Orientado a Objetos: Los objetos encapsulan atributos (forman el estado) y mtodos (servicios que brinda) lo que le da una cierta funcionalidad. Los objetos coordinan sus actividades a travs del llamado mutuo de mtodos. El modelo orientado a objetos tiene un gran nmero de objetos autnomos con distinta funcionalidad disponibles en un sistema distribuido. Los objetos corren en espacios de direccionamiento disjuntos. A partir de rutinas de comunicacin explicitas ellos invocan y usan la funcionalidad de los otros objetos. Se distinguen tres enfoques para combinar el modelo orientado a objetos con el paralelo/distribuido: Paralelismo oculto dentro del objeto. Procesos independientes de los objetos, que llaman a distintos mtodos de distintos procesos. Se necesitan mecanismos de sincronizacin.Modelo Java Threads. Cada objeto est asociado con uno o ms procesos que ejecutan los accesos al objeto. A este modelo llamaremos Modelo Orientado a Objetos. Se ven dos clases de Modelo Orientado a Objetos: Objetos Distribuidos. Objetos Activos.CLASIFICACIN DE LOS MODELOS LGICOS BASADOS EN REGISTROS. Se utilizan para describir los datos en los modelos conceptual y fsico. A diferencia de los modelos lgicos basados en objetos, se usan para especificar la estructura lgica global de la BD y para proporcionar una descripcin a nivel ms alto de la implementacin. Los modelos basados en registros se llaman as porque la BD est estructurada en registros de formato fijo de varios tipos. Cada tipo de registro define un nmero fijo de campos, o atributos, y cada campo normalmente es de longitud fija. De estos modelos los ms ampliamente aceptados son: El modelo jerrquico, el modelo de red y el modelo relacional.Modelo Relacional El modelo relacional para la gestin de una base de datos es un modelo de datos basado en la lgica de predicado y en la teora de conjuntos. ste es el modelo ms utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinmicamente. En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerrquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es ms fcil de entender y de utilizar para un usuario casual de la base de datos. La informacin puede ser recuperada o almacenada por medio de consultas que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la informacin. El lenguaje ms comn para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estndar implementado por los principales motores o sistemas de gestin de bases de datos relacionales. Este modelo considera la base de datos como una coleccin de relaciones. De manera simple, una relacin representa una tabla, en que cada fila representa una coleccin de valores que describen una entidad del mundo real. Cada fila se denomina tupla o registro y cada columna campo.TABLA DEL CLIENTE

id-clientenombre-clientecalle-clienteciudad-cliente

19.283.746GonzalesArenalLa granja

01.928.374GmezCarretasCarceda

67.789.901LpezMayorPeguetinos

18.273.609AbrilPreciadosValsain

Modelo Jerrquico: Estas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su informacin en una estructura jerrquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un rbol (visto al revs), en donde un nodo padre de informacin puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres se le conoce como raz, y a los nodos que no tienen hijos se les conoce como hojas. Una de las principales limitaciones de este modelo, es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.Modelo de red: Este es un modelo ligeramente distinto del jerrquico, en donde su diferencia fundamental es la modificacin del concepto de un nodo, permitiendo que un mismo nodo tenga varios padres (algo no permitido en el modelo jerrquico). Fue una gran mejora con respecto al modelo jerrquico, ya que ofreca una solucin eficiente al problema de redundancia de datos, pero aun as, la dificultad que significa administrar la informacin en una base de datos de red, ha significado que sea un modelo utilizado en su mayora por programadores ms que por usuarios finales.

LENGUAJE DE DEFINICION DE DATOS (LDD) Es un lenguaje proporcionado por el sistema de gestin de base de datos que permite a los usuarios de la misma llevar a cabo las tareas de definicin de las estructuras que almacenarn los datos as como de los procedimientos o funciones que permitan consultarlos.

Es un conjunto de declaraciones o definiciones que permiten expresar las especificaciones del esquema de la base de datos. A partir de estas se genera el Diccionario de Datos. Igualmente permite determinar la estructura de almacenamiento y los mtodos de acceso. Permiten crear, las bases de datos, las tablas, definir ndices y reglas de integridad. Igualmente modificar y borrar lo antes definido.

En la prctica puede consistir en un subconjunto de instrucciones de otro lenguaje informtico. Aparte suele poseer dos subconjuntos de instrucciones: Lenguaje de definicin del almacenamiento de los datos (DSDL: Data Storage Definition Language): permite especificar caractersticas fsicas de la base de datos (volmenes y archivos donde van a ser almacenados los datos, etc). Lenguaje de control de datos (DCL: Data Control Language): encargado del control y seguridad de los datos (privilegios y modos de acceso, etc).LENGUAJE DE MANIPULACIN DE DATOS Lenguaje de Manipulacin de Datos (Data Manipulation Language, DML) es un lenguaje proporcionado por los sistemas gestores de bases de datos que permite a los usuarios de la misma llevar a cabo las tareas de consulta o modificacin de los datos contenidos en las Bases de Datos del Sistema Gestor de Bases de Datos. El lenguaje de manipulacin de datos ms popular hoy da es SQL, usado para recuperar y manipular datos en una base de datos relacional. Otros ejemplos de DML son los usados por bases de datos IMS/DL1, CODASYL u otras.Se clasifican en dos grandes grupos:

Lenguajes de consulta procedimentales: En este tipo de lenguaje el usuario da instrucciones al sistema para que realice una serie de procedimientos u operaciones en la base de datos para calcular un resultado final. Lenguajes de consulta no procedimentales: En los lenguajes no procedimentales el usuario describe la informacin deseada sin un procedimiento especfico para obtener esa informacin.

ARQUITECTURA DE SISTEMAS DE BASES DE DATOS. La arquitectura de sistemas de bases de datos de tres esquemas fue aprobado por la ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards Planning and Requirements Committee) en 1975 como ayuda para conseguir la separacin entre los programas de aplicacin y los datos, el manejo de mltiples vistas por parte de los usuarios y el uso de un catlogo para almacenar el esquema de la base de datos.La arquitectura de un sistema de base de datos se basa en 3 niveles distintos: nivel interno o fsico: es el nivel ms bajo de abstraccin y el nivel real de los datos almacenados. Este nivel define cmo se almacenan los datos en el soporte fsico, ya sea en registros o de cualquier otra forma, as como los mtodos de acceso. Este nivel lleva asociada una representacin de los datos, que es lo que denominamos Esquema Fsico. nivel conceptual: es el correspondiente a una visin de la base de datos desde el punto de visto del mundo real. Es decir se trata con la entidad u objeto representado, sin importar como est representado o almacenado ste. Es la representacin de los datos realizada por la organizacin, que recoge los datos parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y aplicaciones parciales. Incluye la definicin de los datos y las relaciones entre ellos. Este nivel lleva asociado un Esquema Conceptual. Nivel externo o de visin: son partes del esquema conceptual. El nivel conceptual presenta toda la base de datos, mientras que los usuarios, por lo general, slo tienen acceso a pequeas parcelas de sta. El nivel visin es el encargado de dividir estas parcelas. Un ejemplo sera el caso del empleado de una organizacin que tiene acceso a la visin de su nmina, pero no a la de sus compaeros. El esquema asociado a ste nivel es el Esquema de Visin. Otros autores utilizan la denominacin de nivel interno, nivel conceptual y nivel externo, para referirse a estos mismos niveles:

Este modelo de arquitectura permite establecer el principio de independencia de los datos, ya se trate de una independencia lgica o fsica. La independencia lgica significa que los cambios en el esquema lgico no deben afectar a los esquemas externos que no utilicen los datos modificados; la independencia fsica significa que el esquema lgico no se va a ver afectado por los cambios realizados en el esquema interno, correspondientes a modos de acceso, etc.

CONCLUSIN Con la habilidad de manejar estos conceptos bsicos en cuanto a la primera parte de este sub-proyecto que llamamos introduccin a los sistemas de bases de datos, con la ayuda de la presente consulta es ms fcil familiarizarnos con aspectos sencillos pero primordiales en el desarrollo de un sistema de bases de datos encontrndonos as menos dificultades al momento de ejecutar las tareas que a continuacin en los siguientes mdulos afrontaremos.