Introducción

La base de datos es un elemento indispensable en la computadora, el mismo se encarga de agrupar una gran masa de datos que se encuentran relacionados entre sí, y los mismo divididos en varias categorías que son registros, ficheros , bibliotecas entre otros.

La base de datos através de los años ha evolucionado, y se considera como un elemento de suma importacia para que funcione un computador.

Concepto de Base de Datos

  Es un sistema computarizado de información para el manejo de datos por medio de paquetes de software llamados (DBMS) Sistema de Manejo de Base de Datos, los tres componentes principales de un DBS son el hardware, el software DBMS y los datos por manejar .

Hay quienes conciben la base de datos como un enorme receptáculo en el que un organizmo guarda todos los datos procesables que reune y al cual acuden muy diversos usuarios a “pescar”

Este gran almacén puede estar concentrado en una localidad determinada o distribuida en varias, todas ellas posiblemente interconectadas mediante un sistema de telecomunicación.

Definición de Base de datos

• Puede definirse como una colección de datos interrelacionados almacenados en conjunto sin redundancias perjudiciales o innecesarias; su finalidad es la de servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible; los datos se almacenan de modo que resulten independientes de los programas que los usan; se emplean métodos bien determinados para incluir datos nuevos y para modificar o extraer los datos almacenados. Dícese que un sistema comprende una colección de base de datos cuando estás son totalmente independientes desde el punto de vista estructural.

Características de Base de Datos

1. Una Base de Datos, es una colección de archivos interrelacionados creado por un DBMS

2. Es una colección de objetos relacionados incluyendo tablas, formularios, informes, consultas y guiones, creada y organizada por un sistema de administración de Base de Datos.

3. Se define como una colección de datos interrelacionados en conjunto sin redundancia perjudicial e innecesaria, su finalidad es la de servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible, los datos se almacenan de modo que resulten independientes de los programas que los usan, se emplean métodos bien determinados para incluir datos nuevos y para modificar o extraer los datos almacenados. Dicese que un sistema comprende una colección de BD, cuando éstas son totalmente independientes desde el punto de vista estructural.

Procesos de Administración :

• Planificación ------------->¿ Qué datos requiere la empresa y sus diferentes Sistemas de Información ?

• Organización ------------->¿ Cómo deben estar organizados esos datos ?

• Control           ------------->¿ Quiénes deben tener acceso a esos datos ?

Características :

• Es integrada (consta de diferentes tipos de datos relacionados)

• La redundancia de datos se reduce a un mínimo

• Es creada y modificada independiente de los programas de aplicación

• Es compartida, en forma concurrente, por diversos usuarios

• Permite satisfacer diferentes necesidades de información

• Se adapta con relativa facilidad a los cambios en las necesidades de información de sus usuarios

• Facilita el control centralizado de los datos y su administración como recursos corporativos .

 Funciones de un DBS :

•   Organizar lógica y físicamente los datos de una empresa o de una parte de ella .

•   Crear y mantener las Bases de Datos .

•   Administrar sus propias Bases de Datos .

•   Facilitar el acceso a los datos almacenados .

•   Ejercer un control centralizado de los datos .

Objetivos :

• Documentar el proceso de diseño de una Base de Datos

• Administrar la información como recurso corporativo

• Informar a los unsuarios sobre la estructura y contenido de las Bases de Datos

• Llevar un control del uso de los datos por parte de los programas y de los datos

• Almacenar esquemas externos, conceptuales e internos de las Bases de Datos mantenidas por el DBMS

Proporcionar la información que requiere el DBMS para operar las Bases de Datos

Estructura :

 Un DBS se divide en módulos que se encargan de cada una de las tareas del sistema general, algunas de las funciones del DBS pueden ser realizadas por el Sistema Operativo en la mayor parte de los casos . El Sistema Operativo proporciona unicamente los servicios más elementales y la Base de Datos debe partir de ese fundamento . El diseño de la Base de Datos debe incluir una consideraciónde la interfaz entre el DBS y el Sistema Operativo .

Componentes Funcionales de un DBS

• Manejador de Archivos

• Manejador de Base de Datos 

• Procesador de Consultas (SQL)

• Precompilador (DML)

• Compilador (DDL)

Además se requiere varias estructuras de datos como parte de la implantación del sistema físico y son:

• Archivos de Datos 

• Diccionario de Datos

• Indices

Objetivos del Sistema de Gestión de BD:

Tipos y Modelos

Hay cuatro modelos principales de bases de datos: el modelo jerárquico, el modelo en red, el modelo relacional (el más extendido hoy en día; los datos se almacenan en tablas a los que se accede mediante consultas escritas en SQL) y el modelo de bases de datos deductivas.

Sistema de Manejo de Base de Datos (DBMS)

 Es una colección de numerosas rutinas de software interrelacionados cada uno de los cuales es responsable de alguna tarea específica . El DBMS interpreta y procesa las solicitudes del usuario para recobrar información de la BD, el DBMS sirve de interface entre las peticiones del usuario y la Base de Datos

Funciones de un DBMS :

1. Crear y organizar la Base de Datos

2. Mantener y establecer las trayectorias de acceso a la Base de Datos de tal manera que los datos en cualquier parte se pueden accesar rápidamente

3. Manejar los datos de acuerdo con las peticiones de los usuarios (concurrencia)

4. Mantener la integridad y seguridad de los datos

5. Registrar el uso de la Base de Datos

Componentes de un DBMS

1. PROCESADOR DE CONSULTA : Interacciona con el usuario mediante sentencias específicas en un Lenguaje de Consulta . Éstos son poderosos y bastante flexibles como para proporcionar soluciones múltiples a un problema, uno de los más estandares es el SQL ( Lenguaje de Consulta Secuencial) .

2. METODO DE ACCESO : El procesador de consulta tiene que poder accesar los datos requeridos en el menor tiempo posible, estos métodos se pueden clasificar en dos grupos :

ISAM : Método de acceso secuencial indexado

HASHING : Transformación de clave

3. EDITORES DE INFORMES : Son herramientas que proporcionan mecanismos para mejorar el formato por defecto de la consulta . El porcesador de consulta obtiene los datos requeridos y el editor de informes toma como entrada estos datos y la especificación de un formato para producir un informe formateado .

4. GENERADORES DE FORMATOS : Los formatos producen una interfaz amigable al usuario para añadir, borrar, actualizar y recuperar información de la Base de Datos,  los generadores de formatos toman como entrada un archivo de especificación que describen el formato de tablas y columnas de la Base de Datos con el formato con el que va a interactuar, un conjunto de reglas de validación para los datos, mensajes de error, etc...

5. GENERADORES DE MENU : Es una herramienta que sirve para generar menús.

6. INTERFAZ CON EL LENGUAJE HOST : Es una interfaz que permite al sistema Host o cualquier otro sistema simular instrucciones del Sistema Operativo.

7. PROCESADOR DE TRANSACCIONES : Tiene como objetivo las cuestiones referentes a la integridad de la Base de Datos , recuperación y control de la concurrencia .

8. DICCIONARIO DE DATOS : Almacena información sobre las tablas y columnas en la Base de Datos, los métodos de acceso empleados, los privilegios de acceso, etc... 

9. Un buen DBMS permitirá una fácil carga de datos en la Base de Datos desde archivos planos .

10. El DBMS deberá permitir que múltiples usuarios puedan utilizar las Bases de Datos sin perder la integridad o llegar a una situación de interbloqueo (esto es importante en aplicaciones de múltiples usuarios) .

11. El DBMS debe ser soportado por varias configuraciones de Hardware, esto es necesario si hay probabilidad de cambiar el Hardware .

12. El DBMS debería proporcionar unos buenos mensajes de error.

13. Verificar la existencia de las restricciones en cuanto al número limitado de campos por registros, de registros por archivos o de archivos por Base de Datos .

Administrador de Bases de Datos

 Persona responsable del desarrollo, administración y mantenimiento de las Bases de Datos de una organización .

Funciones :

• Determinar que Bases de Datos requiere la empresa

• Realizar el diseño lógico y físico de las Bases de Datos

• Escribir los esquemas requeridas

• Asistir, asesorar y educar a los usuarios del Sistema de Bases de Datos

• Establecer e implementar los controles de autorización (seguridad de datos), los procedimientos de validación (integridad de datos) y los métodos de respaldo

• Controlar el rendimiento de las Bases de Datos

•  Reorganizar las Bases de Datos para adaptarlas a los cambios en los requerimientos o incrementar su rendimiento

Base de datos relacional la mas usasda,

en informática, tipo de base de datos o sistema de administración de bases de datos, que almacena información en tablas (filas y columnas de datos) y realiza búsquedas utilizando los datos de columnas especificadas de una tabla para encontrar datos adicionales en otra tabla. En una base de datos relacional, las filas representan registros (conjuntos de datos acerca de elementos separados) y las columnas representan campos (atributos particulares de un registro). Al realizar las búsquedas, una base de datos relacional hace coincidir la información de un campo de una tabla con información en el campo correspondiente de otra tabla y con ello produce una tercera tabla que combina los datos solicitados de ambas tablas. Por ejemplo, si una tabla contiene los campos NÚM-EMPLEADO, APELLIDO, NOMBRE y ANTIGÜEDAD y otra tabla contiene los campos DEPARTAMENTO, NÚM-EMPLEADO y SALARIO, una base de datos relacional hace coincidir el campo NÚM-EMPLEADO de las dos tablas para encontrar información, como por ejemplo los nombres de los empleados que ganan un cierto salario o los departamentos de todos los empleados contratados a partir de un día determinado. En otras palabras, una base de datos relacional utiliza los valores coincidentes de dos tablas para relacionar información de ambas. Por lo general, los productos de bases de datos para microcomputadoras o microordenadores son bases de datos relacionales. Véase también Ordenador o computadora.

 Una Base de Datos Relacional es un método de organización que determina las relaciones entre archivos cuando se requieren . Una Base de Datos Relacional enlaza los archivos mediante comparación . Este método tiene la flexibilidad de tomar dos o más archivos cualesquiera y generar uno nuevo a partir de los registros que cumplen con los criterios de correspondencia .

 El SQL ( Structured Query Language ) es una herramienta utilizada para manejar las Bases de Datos Relacionales .

Tipos de Usuarios de Base de Datos

1. PROGRAMADORES DE APLICACIONES : Estos son profesionales especializados en computación que interactuan con el sistema mediante llamadas al DML, los cuales estan incrustadas en un programa llamado huesped o Host .

2. USUARIOS CASUALES : Son usuarios complejos que interactuan con el sistema sin escribir programas, escriben consultas en un lenguaje de consulta de Base de Datos .

3. USUARIOS INGENUOS : Son usuarios poco complejos que interactuan con el sistema llamando algunos de los porgramas de aplicación permanentes escritos previamente .

4. USUARIOS ESPECIALIZADOS : Son usuarios complejos que escriben aplicaciones para la Base de Datos que no estan en el marco tradicional del procesamiento de los datos .

Evolución de las Bases de Datos

• El concepto de base de datos hace su aparición en los años sesentas. Antes de esta epoca en el mundo de la informatica se hablaba de archivos y de con juntos de archivos

• Y como ocurre con un concepto nuevo, no faltarón quienes quisieron promover de la categoria de sus archivos llamandolos bases de datos sin preocuparse por su naturaleza como hubiera sido necesario para dotarlos de las caracteristicas de no redundancia, independencia de datos, interconectivida, protección de seguridad y en muchos casos accecibilidad en tiempo real.

• La primera base de datos se instalo hacia 1965 antes de que aparecieran las computadoras de la tercera generación.

Primera etapa de las Bases de Datos

• Los archivos se organizaban secuencialmente.

• El software ejecutaba las operaciones de entrada y salida de los dispositivosde almacenamiento.

• La codificación incluida en los programas de aplicaión se encargaban de la organización de los datos .

• No había independecia de datos.

• Si se modificaba la organización de los datos o se cambiaban los dispositivos de almacenamiento, el programador estaba obligado a volver a escribir los programas y repetir desde luego los procesos de compilación y depuración.

• En esta etapa tambien se comenzarón a usar algunos métodos de acceso al azar.

Segunda etapa de las Bases de Datos

• Se reconoce la naturaleza cambiente de los archivos y de los dispositivos y de los dispositivos de almacenamiento.

• Se intento proteger al programador contra los efectos de los cambios que se introducían en el hardware.

• El software hizo posible modificar la distribución física de los datos sin que por ello se altere su estructura lógica, siempre que no se introdujesen cambios en los contenidos de los registros ni en la estructura fundamental de los archivos

• En está etapa los archivos tambien estaban diseñados como en la primera etapa; para una sola aplicación o para aplicaciones similares

Archivos elementales (Predominantes hacia 1960)

• Archivo organizado de modo secuencial simple.

• Estructura física de los datos esencialmente igual a la estructura de los archivos lógicos.

• Procesamiento en lotes sin acceso en tiempo real.

• Del mismo archivo existen varias copias por que se guardan las generaciones anteriores de datos.

• El software se ocupa de solo de las operaciones de entrada salida.

• El programador de aplicaciones diseña la distribución de física de los datos y la incorpora a los programas de aplicación.

• Los datos se diseñan y optimizan, por lo general para una única aplicación.

• Alto nivel de redundancia entre los archivos de datos.

Método de Acceso a archivos (1960-1970)

• Es posible el acceso secuencial o el acceso directo ( Random) a los registros (no a los campos)

• Se distingue la organización lógica de la organización física pero las relaciones entre ellas son bastante sencillas.

• Pueden cambiarse las unidades de almacenamiento sin necesidad de modificar el programa de aplicación.

• Las estructuras de datos son por lo general de los tipos secuencial, secuencial indexado, o de acceso directo simple.

• Por lo general no hay recuperación por clave múltiple.

• Se admiten ciertos recursos de seguridad, pero no muy fiables.

• Cuando se usan estructuras jerárquicas , el programador tiene que construir por lo general las relaciones Padre a Hijo.

• El software provee "Métodos de Acceso" pero no "Administración de Datos"

Conclusión

Las base de datos, no esta solo un centro de almacenamietno de datos, es sino un gran administradcor y manipulador de todos los datos del sistema de un ordenador, es graciass a esto su gran importancia.

El mismo es clasificado en tipos deacuerdo a sus funciones entre otras características, por lo que su evolución ha significado un gran paso al desarrollo del sistema de un computador.

Bibliografía

• Fundamentos de Base de Datos (Henry F. Korth, Abraham Silberschatz)

• http://www.geocities.com/SiliconValley/Screen/1036/index.htm

• http://www.geocities.com/RodeoDrive/Window/9463/introsis.htm

• Enciclopledia Encarta'99(multimedia)