INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS Y BASES DE DATOS Tomás Bradanovic P.
Introduccion bases de datos
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BASE DE DATOS I
INTRODUCCION A LAS BASE DE DATOS
• Diferencia entre un archivo y una base de datos
• Objetivos de una Base de Datos
• Funciones de los Sistemas Gestores de Bases de
Datos
• Actores en los Sistemas Gestores de Bases de Datos
• Ventajas de utilizar un Sistema Gestor de Bases de
Datos
• Estructura Global de un Sistema Gestor de Bases de
Datos
INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES
TEMAS
DATO: Conjunto de caracteres con algún significado,
pueden ser numéricos, alfabéticos, o alfanuméricos.
INFORMACIÓN: Es un conjunto ordenado de datos. Pueden ser manejados según la necesidad del
usuario Se debe guardar lógicamente en archivos,
para que un conjunto de datos pueda ser procesado eficientemente y pueda dar lugar a información
INTRODUCCIÓN
ARCHIVO O FICHERO (INFORMÁTICA): Conjunto completo de información identificado con un
nombre.
Un conjunto de datos o un documento creado por los usuarios.
En un archivo se agrupan instrucciones, números, palabras en unidades coherentes que el usuario puede recuperar, modificar, eliminar, guardar.
Cada tipo de archivo tiene sus característica únicas que los diferencian y programas específicos que nos permiten hacer uso de ellos
INTRODUCCIÓN
Necesita más tiempo para tener acceso a los datos que en RAM
Su acceso es tan “lento” que es imprescindible enviar y recuperar datos con inteligencia
Al buscar un dato, se espera encontrarlo en el primer intento (o en pocos)
Si se buscan varios datos, se espera obtenerlos todos de una sola vez
Puede quedar espacio sin uso
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
BASE DE DATOS: Colección compartida de datos relacionados desde el punto de
vista lógico, junto con una descripción de esos datos (metadatos)
Diseñada para satisfacer las necesidades de información de una organización
Una finalidad de la base de datos es eliminar la redundancia o al menos minimizarla
Puede ser utilizada de forma compartida por muchos usuarios de distintos tipos.
Las Bases de Datos sirven para almacenar, procesar y extraer datos
Diferencias entre los archivos tradicionales y las BDD
INTRODUCCIÓN
Tipo Archivo BDD
Entidades tipos Registros de una sola entidad tipo.
Tienen datos de varias entidades tipo.
Interrelaciones El sistema no interrelaciona archivos.
El sistema tiene previstas herramientas para interrelacionar entidades.
Redundancia Crean archivos a la medida de cada aplicación, con todos los datos necesarios, aunque algunos sean redundantes respecto de otros archivos.
Todas las aplicaciones trabajan con la misma BDD y la integración de los datos es básica, de modo que se evita la redundancia.
Usuario Para un solo usuario o una sola aplicación. Dan una sola visión del mundo real
Es compartida por muchos usuarios de distintos tipos. Ofrece varias visiones del mundo real.
¿En qué se diferencia una Base de Datos de los archivos tradicionales?
Arc
hiv
os
trad
icio
nal
es
Excel
Word
Power Point
Block de notas
Bases d
e Dato
s
Paint, Corel, etc.
Reproductor de Windows, Winamp, etc.
Hojas de cálculo
Documentos
Presentaciones
Archivos de texto
Editar imágenes
Archivos de audio
SGBD ó
DBMS
Aplicaciones de las BBDD
Banca. Para información de los clientes, cuentas y préstamos, y transacciones bancarias.
Líneas aéreas. Para reservas e información de planificación.
Universidades. Para información de los estudiantes, matrículas de las asignaturas y cursos.
Transacciones de tarjetas de crédito. Para compras con tarjeta de crédito y generación mensual de extractos.
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, contabilidad de costos, 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.
Aplicaciones de las BBDD
¿Qué es un Sistema Gestor de Base de Datos?
Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD).
Es un software que proporciona servicios para la creación, el almacenamiento, el procesamiento y la consulta de la información almacenada en base de datos de forma segura y eficiente.
Un SGBD actúa como un intermediario entre las aplicaciones y los datos.
¿Funciones de un Sistema Gestor de Base de Datos?
Restricciones:• Unicidad• Valores nulos• Tipo de dato
almacenado• Tamaño
Mecanismos de recuperación
• Transacciones
Control de concurrencia• Bloqueo• Serialización
Control de acceso• Usuarios• Privilegios
Otras funciones• Backup• Compresión de datos• Importar datos• Exportar datos
LO QUE NO HACE UN SGBD
Un buen diseño de la base de datos
Redundancia e inconsistencia de datos: La posibilidad de que si no se controla detalladamente el
almacenamiento, se pueda originar un duplicado de información, La misma información sea más de una vez duplicada en un
dispositivo de almacenamiento. Diversas copias de un mismo dato no concuerdan entre si.
Dificultad para tener acceso a los datos. Facilitar al usuario el manejo de los datos, para una toma de
decisiones.
Usuarios: Programadores, Usuarios sofisticados (escriben sus consultas), Usuarios especializados (operaciones no tradicionales), Usuario ingenuos .
Objetivos de los sistemas gestor de bases de datos
Aislamiento de los datos. Puesto que los datos están repartidos en varios archivos, y estos
no pueden tener diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas de aplicación para obtener los datos apropiados.
Anomalías del acceso concurrente Permiten que múltiples usuarios actualicen los datos
simultáneamente, bajo una supervisión. Problemas de seguridad.
La información de toda empresa es importante Tal motivo se debe considerar el control de acceso a los mismos,
no todos los usuarios pueden visualizar alguna información. Un grado de seguridad que garantice la autentificación y
protección de los datos.
Objetivos de los sistemas gestor de bases de datos
Abstracción de la información
Un objetivo importante de un sistema de base de datos es proporcionar a los usuarios una visión abstracta de los datos
El sistema esconde ciertos detalles de cómo se almacenan y mantienen los datos.
Los datos se deben extraer eficientemente para que el sistema sea manejable.
Existen diferentes niveles de abstracción para simplificar la interacción de los usuarios con el sistema el:
1. Interno, 2. Conceptual y 3. Externo,
Objetivos de los sistemas gestor de bases de datos
EN EL NIVEL EXTERNO:
Se sitúan las diferentes visiones lógicas que los procesos usuarios (programas de aplicación y usuarios directos).
Es lo que el usuario final puede visualizar del sistema terminado,
Describe sólo una parte de la base de datos al usuario acreditado para verla.
El sistema puede proporcionar muchas visiones para la misma base de datos.
Ve solo los datos de interés.
Estas visiones se denominan esquemas externos.
Abstracción de la información
EN EL NIVEL CONCEPTUAL :
Describe que datos son almacenados realmente en la base de datos y las relaciones que existen entre los mismos.
Describe la base de datos completa en términos de su estructura de diseño y
Decide qué información se va a guardar en la base de datos
Abstracción de la información
EN EL NIVEL CONCEPTUAL: Consta de las siguientes definiciones:
DEFINICIÓN DE LOS DATOS: Se describen el tipo de datos y la longitud de campo
todos los elementos de la base de datos. Los elementos por definir incluyen artículos elementales
(atributos), totales de datos y registros conceptuales (entidades).
RELACIONES ENTRE DATOS: Se definen las relaciones entre datos para enlazar tipos
de registros relacionados para el procesamiento de archivos múltiples.
Abstracción de la información
EN EL NIVEL FÍSICO:
Es la representación del nivel más bajo de abstracción,
En éste se describe en detalle la forma en como de almacenan los datos en los dispositivos de almacenamiento
Archivos y hardware
Por ejemplo, mediante señaladores o índices para el acceso aleatorio a los datos
Hay una sola descripción física, que denominamos esquema interno.
Abstracción de la información
Persona que tiene el control central sobre el sistema
Funciones Definir el esquema Definir estructura de almacenamiento y método de
acceso Modificar: (1) esquema, (2) organización física Resolución de emergencias. Vigilancia de la integridad y de la calidad de los datos. Diseño físico, estrategia de caminos de acceso y
reestructuraciones. Normativa y asesoramiento a los programadores y a los
usuarios finales sobre la utilización de la BD. Control y administración de la seguridad:
autorizaciones, restricciones, etc.
ADMINISTRADOR DE BD
Vista 1
Vista 2
Vista 3
Vista n
…
Nivel Conceptual
Nivel Físico
UsuariosFinales
DBA
SGBD
Abstracción de la información
Sistema de Gestión de
Bases de Datos
Interfaces de aplicación
Planificación de BDConsultasProgramadores de
aplicación
Código objeto de programas de aplicación
Compilador de lenguajes de definición
de datos
Procesador de
Consultas
Gestor de Archivos
Precompilador de lenguajes de manipulación de datos
Gestor de Archivos
UsuariosIngenuos
DBAUsuarios Sofisticados
Programadores de aplicación
Alm
acen
amie
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en
disc
o
Archivo de datos
Diccionario de Datos
Actores de una BDD
Estructura general del sistema
Ventajas de utilizar un Sistema Gestor de Base de Datos
1.Seguridad de los datos2.Control o manipulación de datos3.Actualización de los datos en línea4.Reducción de tiempos5.Mantener organización coherente de los datos6.Simplificación del trabajo7.Generación de informes a partir de los datos8.Accesos concurrentes a las BD
Topología de Red (Lógicas)
LAN: Redes de Area Local
MAN: Redes de Area Metropolitana
WAN: Redes de Area Amplia
SAN: Redes de Area de Almacenamiento
INTRODUCCIÓN
Redes de Area de Almacenamiento Una red SAN (Storage Area Network) es una red dedicada, de alto
rendimiento, que se utiliza para trasladar datos entre servidores y recursos de almacenamiento.
Las SAN poseen las siguientes características:
Rendimiento: Las SAN permiten el acceso concurrente de matrices de disco o cinta por dos o más servidores
Disponibilidad: Las SAN tienen una tolerancia incorporada a los desastres, ya que se puede hacer copias exactas de los datos en distintos dispositivos de almacenamiento
Escalabilidad: Se pueden añadir recursos de almacenamiento sin alterar cómo está organizada la red de la empresa
INTRODUCCIÓN
Redes de Area de Almacenamiento
INTRODUCCIÓN