Clase doce 2011

Tecnología de la Tecnología de la InformaciónInformación

Tecnología de la Información 2011 Prof. Tecnología de la Información 2011 Prof. Norma MoralesNorma Morales

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Base de DatosBase de Datos


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Un poco de historiaUn poco de historia Al comienzo del proceso de datos, durante Al comienzo del proceso de datos, durante

los cincuenta y el comienzo de los sesenta, los cincuenta y el comienzo de los sesenta, todos los datos se almacenaban en archivos todos los datos se almacenaban en archivos secuenciales. secuenciales.

Durante los sesenta, gracias a que el Durante los sesenta, gracias a que el almacenamiento en disco llegó a estar almacenamiento en disco llegó a estar ampliamente disponible, el procesamiento ampliamente disponible, el procesamiento de archivos de acceso aleatorio llegó a ser de archivos de acceso aleatorio llegó a ser factible y popular. factible y popular.

Este método permitió el acceso directo a Este método permitió el acceso directo a datos específicos en un archivo.datos específicos en un archivo.


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En la medida en que los sistemas computacionales de procesamiento de datos se hicieron más importantes, las empresas comenzaron a reconocer que la información era un recurso corporativo de valor considerable.

Estas percibieron más y más que los datos necesarios para contestar numerosas preguntas estaban disponibles en sus archivos de procesamiento de datos.


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Como consecuencia, comenzaron a presionar a los sistemas de información para la gestión en cuanto a la utilización de la potencia del computador para producir información a partir de los datos corporativos.

Esto inició la demanda de los sistemas de bases de datos, los que garantizarían más efectivamente el acceso a los datos y su manipulación.


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A mediados de los sesenta se introdujeron los primeros sistemas de bases de datos, cuyo fundamento era una estructura jerárquica de los datos.

Estos sistemas permitieron la recuperación de múltiples registros asociados con un registro único de otro archivo.


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Inmediatamente después, se desarrollaron los sistemas de base de datos en redes que soportaron interrelaciones entre registros de archivos diferentes mucho más complejas.

Ambos modelos de base de datos, el jerárquico y el de red, requirieron el uso de punteros físicos predefinidos para enlazar los registros relacionados.


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En años recientes han proliferado los computadores personales en los puestos de trabajo, por lo que se han desarrollado las redes de computadores, permitiendo a los usuarios de estos computadores compartir recursos.

Un computador, que funciona como servidor de una red, garantiza el acceso a la base de datos desde las estaciones de trabajo en estos puestos, permitiendo una división poderosa y eficiente de la tarea: El servidor recupera los datos, los que la máquina cliente solicitante procesa y presenta en pantalla para su manipulación por parte del usuario final.


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Desde el punto de vista conceptual, un sistema de base de datos en una organización grande está formado por el hardware, el software, los datos y las personas.

La configuración del hardware comprende uno o más computadores, unidades de disco, terminales, impresoras, unidades de cinta magnética, conexiones de red y otros dispositivos físicos.


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El software incluye un sistema de gestión de bases de datos (SGBD) y los programas de aplicación utilizan el SGBD para tener acceso y manipular la base de datos.

Los datos, que representan los hechos importantes para la organización, radican físicamente en el disco, pero se estructuran lógicamente de forma que se logre un acceso fácil y eficiente.


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¿Qué es una base de ¿Qué es una base de datos?datos?

Una base de datos es una entidad en la cual Una base de datos es una entidad en la cual se pueden almacenar datos de manera se pueden almacenar datos de manera estructurada, con la menor redundancia estructurada, con la menor redundancia posible. posible.

Diferentes programas y diferentes usuarios Diferentes programas y diferentes usuarios deben poder utilizar estos datos. deben poder utilizar estos datos.

El concepto de base de datos generalmente El concepto de base de datos generalmente está relacionado con el de red ya que se está relacionado con el de red ya que se debe poder compartir esta información. De debe poder compartir esta información. De allí el término base. allí el término base.


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Una base de datos proporciona a los Una base de datos proporciona a los usuarios el acceso a datos, que pueden usuarios el acceso a datos, que pueden visualizar, ingresar o actualizar, en visualizar, ingresar o actualizar, en concordancia con los derechos de acceso concordancia con los derechos de acceso que se les hayan otorgado. Se convierte que se les hayan otorgado. Se convierte más útil a medida que la cantidad de datos más útil a medida que la cantidad de datos almacenados crece. almacenados crece.

Una base de datos puede ser local, es decir Una base de datos puede ser local, es decir que puede utilizarla sólo un usuario en un que puede utilizarla sólo un usuario en un equipo, o puede ser distribuida, la equipo, o puede ser distribuida, la información se almacena en equipos información se almacena en equipos remotos y se puede acceder a ella a través remotos y se puede acceder a ella a través de una red. de una red.

La principal ventaja de utilizar bases de La principal ventaja de utilizar bases de datos es que múltiples usuarios pueden datos es que múltiples usuarios pueden acceder a ellas al mismo tiempo.acceder a ellas al mismo tiempo.


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Administración de bases de Administración de bases de datosdatos

Rápidamente surgió la necesidad de Rápidamente surgió la necesidad de contar con un sistema de contar con un sistema de administración para controlar tanto administración para controlar tanto los datos como los usuarios. los datos como los usuarios.

La administración de bases de datos La administración de bases de datos se realiza con un sistema llamado se realiza con un sistema llamado DBMSDBMS (Database management (Database management system [Sistema de administración system [Sistema de administración de bases de datos]).de bases de datos]).


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El DBMS es un conjunto de servicios El DBMS es un conjunto de servicios (aplicaciones de software) para (aplicaciones de software) para administrar bases de datos, que administrar bases de datos, que permite: permite: un fácil acceso a los datos un fácil acceso a los datos el acceso a la información por parte el acceso a la información por parte

de múltiples usuarios de múltiples usuarios la manipulación de los datos la manipulación de los datos

encontrados en la base de datos encontrados en la base de datos (insertar, eliminar, editar)(insertar, eliminar, editar)


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El DBMS puede dividirse en tres El DBMS puede dividirse en tres subsistemas: subsistemas: El sistema de administración de El sistema de administración de

archivos: para almacenar información archivos: para almacenar información en un medio físico en un medio físico

El DBMS interno: para ubicar la El DBMS interno: para ubicar la información en orden información en orden

El DBMS externo: representa la El DBMS externo: representa la interfaz del usuariointerfaz del usuario


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Ventajas de los sistemas de Ventajas de los sistemas de administración de bases de administración de bases de

datosdatos1.1. La complejidad del ambiente de sistemas de La complejidad del ambiente de sistemas de

información de las instituciones puede información de las instituciones puede reducirse mediante la administración reducirse mediante la administración centralizada de los datos, los accesos, el uso centralizada de los datos, los accesos, el uso y la seguridad.y la seguridad.

2.2. La redundancia e inconsistencia en los datos La redundancia e inconsistencia en los datos puede reducirse al eliminar todos los puede reducirse al eliminar todos los archivos aislados en los cuales se repiten los archivos aislados en los cuales se repiten los mismos elementos de datos.mismos elementos de datos.

3.3. Las confusiones en los datos pueden Las confusiones en los datos pueden eliminarse al proporcionar un control central eliminarse al proporcionar un control central de la creación y definición de datos.de la creación y definición de datos.


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4.4. El desarrollo del programa y los costos El desarrollo del programa y los costos de mantenimiento pueden reducirse de de mantenimiento pueden reducirse de una manera radical.una manera radical.

5.5. La flexibilidad de los sistemas de La flexibilidad de los sistemas de información puede verse enormemente información puede verse enormemente estimulada al permitir consultas estimulada al permitir consultas rápidas y baratas dentro del volumen rápidas y baratas dentro del volumen de información.de información.

6.6. El acceso y la disponibilidad de la El acceso y la disponibilidad de la información pueden incrementarse.información pueden incrementarse.


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Modelos de base de Modelos de base de datosdatos

Las bases de datos aparecieron a Las bases de datos aparecieron a finales de la década de 1960, cuando finales de la década de 1960, cuando surgió la necesidad de contar con un surgió la necesidad de contar con un sistema de administración de sistema de administración de información flexible. información flexible.

Existen cinco modelos de DBMS, que Existen cinco modelos de DBMS, que se distinguen según cómo se distinguen según cómo representan los datos almacenados.representan los datos almacenados.


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1.1. El modelo jerárquico: los datos se El modelo jerárquico: los datos se organizan jerárquicamente organizan jerárquicamente mediante un árbol invertido. Este mediante un árbol invertido. Este modelo utiliza punteros para modelo utiliza punteros para navegar por los datos almacenados. navegar por los datos almacenados. Fue el primer modelo DBMS.Fue el primer modelo DBMS.


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2.2. El modelo de red: al igual que el modelo El modelo de red: al igual que el modelo jerárquico, este modelo utiliza punteros jerárquico, este modelo utiliza punteros hacia los datos almacenados. Sin hacia los datos almacenados. Sin embargo, no necesariamente utiliza una embargo, no necesariamente utiliza una estructura de árbol invertido.estructura de árbol invertido.


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3.3. El modelo relacional (RDBMS, Relational El modelo relacional (RDBMS, Relational database management system [Sistema database management system [Sistema de administración de bases de datos de administración de bases de datos relacionales]): los datos se almacenan en relacionales]): los datos se almacenan en tablas de dos dimensiones (filas y tablas de dos dimensiones (filas y columnas). Los datos se manipulan columnas). Los datos se manipulan según la teoría relacional de según la teoría relacional de matemáticas. matemáticas.


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Modelo relacional de la base de datosModelo relacional de la base de datos


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4.4. El modelo de orientación a objetos El modelo de orientación a objetos (ODBMS, sistema de administración de (ODBMS, sistema de administración de bases de datos orientadas a objetos): los bases de datos orientadas a objetos): los datos se almacenan como objetos, que son datos se almacenan como objetos, que son estructuras denominadas clases que estructuras denominadas clases que muestran los datos que contienen. Los muestran los datos que contienen. Los campos son instancias de estas clases.campos son instancias de estas clases.


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5.5. El modelo deductivo: los datos se El modelo deductivo: los datos se representan como una tabla, pero representan como una tabla, pero se manipulan mediante cálculos se manipulan mediante cálculos de predicados.de predicados.

A fines de la década de 1990, las A fines de la década de 1990, las bases de datos relacionales eran bases de datos relacionales eran las más utilizadas (comprendían las más utilizadas (comprendían aproximadamente tres cuartos de aproximadamente tres cuartos de todas las bases de datos).todas las bases de datos).


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Cualidades de una buena base de Cualidades de una buena base de datosdatos

Versatilidad en la representación de Versatilidad en la representación de relaciones:relaciones:

Diferentes programadores requieren la Diferentes programadores requieren la misma colección de datos y, por otro lado, misma colección de datos y, por otro lado, existen relaciones diversas entre los existen relaciones diversas entre los conjuntos de datos almacenados. El método conjuntos de datos almacenados. El método de organización debe de ser capaz de de organización debe de ser capaz de representar estas relaciones y acomodar representar estas relaciones y acomodar sus posibles cambios en el futuro.sus posibles cambios en el futuro.


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Tiempo de respuesta:Tiempo de respuesta:Las bases de datos diseñadas para ser Las bases de datos diseñadas para ser utilizadas de forma interactiva deben de utilizadas de forma interactiva deben de asegurar un tiempo de respuesta asegurar un tiempo de respuesta adecuado para el diálogo entre el adecuado para el diálogo entre el operador y el terminal. Además, el sistema operador y el terminal. Además, el sistema debe de tener la capacidad suficiente para debe de tener la capacidad suficiente para manejar un número concreto de manejar un número concreto de terminales y el flujo de transacciones a terminales y el flujo de transacciones a que éstos den origen. Esto es importante que éstos den origen. Esto es importante en los sistemas interactivos de alto en los sistemas interactivos de alto volumen de tráfico, cuando los datos volumen de tráfico, cuando los datos deben de actualizarse al momento de deben de actualizarse al momento de haber sufrido una variación.haber sufrido una variación.


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Redundancia mínima:Redundancia mínima: Para suprimir la redundancia de los Para suprimir la redundancia de los

datos, es preciso identificar los que datos, es preciso identificar los que van a ser utilizados en común por van a ser utilizados en común por varios programas y almacenarlos en varios programas y almacenarlos en un archivo único. No obstante, si sólo un archivo único. No obstante, si sólo existe una copia de ciertos datos que existe una copia de ciertos datos que son necesarios para fines distintos, son necesarios para fines distintos, es preciso también almacenar y es preciso también almacenar y mantener las relaciones pertinentes. mantener las relaciones pertinentes. Por ésta y otras razones puede no Por ésta y otras razones puede no ser siempre oportuno eliminar toda ser siempre oportuno eliminar toda la redundancia del sistema.la redundancia del sistema.


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Capacidad de búsqueda:Capacidad de búsqueda:En algunas organizaciones los En algunas organizaciones los tiempos de búsqueda son vitales tiempos de búsqueda son vitales para el uso que ha de darse a los para el uso que ha de darse a los datos. Uno de los objetivos a datos. Uno de los objetivos a conseguir con la instalación de una conseguir con la instalación de una base de datos es el obtener una base de datos es el obtener una capacidad de búsqueda rápida y capacidad de búsqueda rápida y flexible.flexible.


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Integridad:Integridad:En ocasiones pueden producirse En ocasiones pueden producirse fallos en los componentes físicos del fallos en los componentes físicos del computador. El sistema de computador. El sistema de almacenamiento de los datos debe almacenamiento de los datos debe estar previsto para absorber estas estar previsto para absorber estas contingencias y evitar que se contingencias y evitar que se produzcan daños en los datos produzcan daños en los datos almacenados.almacenados.


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Seguridad y privacidad:Seguridad y privacidad:Los datos han de estar protegidos Los datos han de estar protegidos contra el acceso a los mismos de contra el acceso a los mismos de personas no autorizadas y contra su personas no autorizadas y contra su alteración indebida, casual o alteración indebida, casual o intencionada. La privacidad se refiere intencionada. La privacidad se refiere al derecho del propietario de la base al derecho del propietario de la base de datos, a facilitar o no la de datos, a facilitar o no la información contenida en la misma a información contenida en la misma a terceras personas.terceras personas.


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El enlace con el pasado:El enlace con el pasado:Cuando una empresa decide instalar Cuando una empresa decide instalar un nuevo software de base de datos, un nuevo software de base de datos, es importante que éste pueda utilizar es importante que éste pueda utilizar los procedimientos y programas los procedimientos y programas existentes y que los datos existentes y que los datos almacenados anteriormente puedan almacenados anteriormente puedan ser convertidos al nuevo software.ser convertidos al nuevo software.


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El enlace con el futuro:El enlace con el futuro:Con el tiempo los programas de una Con el tiempo los programas de una organización van aumentando, hasta organización van aumentando, hasta un punto en que no puede ya un punto en que no puede ya pensarse en volver a escribirlos. Un pensarse en volver a escribirlos. Un objetivo importante al construir una objetivo importante al construir una base de datos es prever que posibles base de datos es prever que posibles modificaciones futuras no afecten a modificaciones futuras no afecten a las aplicaciones y programas en uso.las aplicaciones y programas en uso.


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Cambios en la importancia de los Cambios en la importancia de los datos:datos:A medida que disminuye la A medida que disminuye la importancia de un conjunto de datos importancia de un conjunto de datos o la frecuencia de su uso, se hace o la frecuencia de su uso, se hace necesario el cambiarlos dentro de la necesario el cambiarlos dentro de la base a posiciones más o menos base a posiciones más o menos accesibles según su uso. El proceso accesibles según su uso. El proceso de ajustar la posición de los datos en de ajustar la posición de los datos en la base conforme la frecuencia de su la base conforme la frecuencia de su utilización se llama migración.utilización se llama migración.


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Claridad y simplicidad:Claridad y simplicidad:Los medios que se utilicen para la Los medios que se utilicen para la representación y manipulación de los representación y manipulación de los datos, deben de ser lo más claros y datos, deben de ser lo más claros y simples posibles.simples posibles.


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Ventajas en el uso de bases de Ventajas en el uso de bases de datosdatos

Independencia de datos y tratamiento. Independencia de datos y tratamiento. Cambio en datos no implica cambio en Cambio en datos no implica cambio en

programas y viceversa.programas y viceversa. Coherencia de resultados.Coherencia de resultados. Reduce redundancia : Acciones Reduce redundancia : Acciones

lógicamente únicas. Se evita inconsistencia.lógicamente únicas. Se evita inconsistencia. Mejora en la disponibilidad de datos Mejora en la disponibilidad de datos Cumplimiento de ciertas normas.Cumplimiento de ciertas normas. Restricciones de seguridad. Accesos de Restricciones de seguridad. Accesos de

usuarios a datos. Operaciones sobre datos.usuarios a datos. Operaciones sobre datos.


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Más eficiente gestión de almacenamiento.Más eficiente gestión de almacenamiento.

La utilización de bases de datos como La utilización de bases de datos como plataforma para el desarrollo de Sistemas plataforma para el desarrollo de Sistemas de Aplicación en las Organizaciones se ha de Aplicación en las Organizaciones se ha incrementado notablemente en los últimos incrementado notablemente en los últimos años, se debe a las ventajas que ofrece su años, se debe a las ventajas que ofrece su utilización: Globalización de la utilización: Globalización de la información: permite a los diferentes información: permite a los diferentes usuarios considerar la información como usuarios considerar la información como un recurso corporativo que carece de un recurso corporativo que carece de dueños específicos.dueños específicos.


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Eliminación de información inconsistente: Eliminación de información inconsistente: si existen dos o más archivos con la si existen dos o más archivos con la misma información, los cambios que se misma información, los cambios que se hagan a éstos deberán hacerse a todas las hagan a éstos deberán hacerse a todas las copias del archivo de facturas. copias del archivo de facturas.

Permite compartir información. Permite compartir información. Permite mantener la integridad en la Permite mantener la integridad en la

información: la integridad de la información: la integridad de la información es una de sus cualidades información es una de sus cualidades altamente deseable y tiene por objetivo altamente deseable y tiene por objetivo que sólo se almacena la información que sólo se almacena la información correcta.correcta.


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Independencia de datos: el concepto Independencia de datos: el concepto de independencia de datos es quizás de independencia de datos es quizás el que más ha ayudado a la rápida el que más ha ayudado a la rápida proliferación del desarrollo de proliferación del desarrollo de Sistemas de Bases de Datos. El Sistemas de Bases de Datos. El sistema manejador de bases de sistema manejador de bases de datos (dbms) se encarga de manejar datos (dbms) se encarga de manejar la creación y todos los accesos a las la creación y todos los accesos a las bases de datos. Se compone de un bases de datos. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta.datos y de un lenguaje de consulta.


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