BASES DE DATOS
Definicion

Una base de datos o banco de datos es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. En la actualidad, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital (electrónico), que ofrece un amplio rango de soluciones al problema de almacenar datos. Existen unos programas denominados sistemas gestores de bases de datos, abreviado SGBD, que permiten almacenar y posteriormente acceder a los datos de forma rápida y estructurada. Las propiedades de estos SGBD, así como su utilización y administración, se estudian dentro del ámbito de la informática. Las aplicaciones más usuales son para la gestión de empresas e instituciones públicas. También son ampliamente utilizadas en entornos científicos con el objeto de almacenar la información experimental. Aunque las basesde datos pueden contener muchos tipos de datos, algunos de ellos se encuentran protegidos por las leyes de varios países. Por ejemplo en España, los datos personales se encuentran protegidos por la Ley Orgánica de Protección de Datos de Carácter Personal (LOPD).

COMPONENTES DE UNA BASE DE DATOS

Un sistemas de bases de datos se compone de cinco partes principales: Hardware, Software, personas, precedimientos y datos.

1.HARDWARE:

Son todos los dispositivos fisicos del sistema. El hardware principal es la computadora. (mainframe). Ademas incluye todos los perifericos de la computadora, los cuales son los dispositivos fisicos que controlan la entrada y salida de la computadora.Tambien incluyen cualquier dispositivo electronico utilizado para concectar 2 o mas computadoras, con lo que produce una red de computadoras. Tales redes son importantes para las bases de datos, ya que permiten el acceso de datos desde lugares remotos, tales como sistemas de reservaciones areas y cajeros automaticos.

2.SOFTWARE:

Se refiere al conjunto de programas utilizados dentro del sistema utilizados por la computadora dentro del sistema de base de datos. Aunque el software mas facil de identificar es el DBMS, se requiere tres tipos de de software para que la base de datos funcione plenamente: Sistema operativo, software de DBMS, programas de aplicacion. SISTEMA OPERATIVO: Son todos los componentes del hardware y hace posible que todos los demas programas funcionen en la conputadora; Ej: DOS,Windows 2000, UNIX... SOFTWARE DBMS: maneja la base de datos dentro del sistema de base de datos. Ej: Acces, SQL Server, Oracle... PROGRAMAS DE APLICACION: Se utilizan para tener acceso y manipular los datos contenidos en DBMS y manejar el ambiente de la computadora, alli se realiza este manejo.Esto con fin de hacer reportes, estadisticas, tabulaciones...

3.PERSONAS:

Este componente incluye a todos los usuarios del sistema de base de datos. Se pueden identificar cinco tipos de usuarios. Cada uno con funciones unicas como complementarias. A.ADMINSITRADORES DE SISTEMAS: Supervisan las operaciones generales de las bases de datos. B.ADMINISTRADORES DE BASE DE DATOS: Conocidos como DBA, admnistranel uso de DBMS y garantizan que la base de datos este funcionando apropiadamente. c.DISEÑADORES DE LA BASE DE DATOS: Diseñan su estructura. son sus arquitectos. D.ANALISTAS DE SISTEMAS Y PROGRAMADORES: Diseñan y ejecutan los programas de aplicacion, es decir los que usuario final va a manejar, para hacer reportes, tablas, etec. E.USUARIOS FINALES: Son las personas que utilizan los programas de aplicacion. para realizar las operaciones diarias de la organizacion.

4.PROCEDIMIENTOS:

Son las instruciones y reglas que rigen el diseño y el uso del sistema de base de datos. Despempeñan un rol importante en la compañia, porque hacen cumplir los estandares mediante los cuales se conduce el negocio dentro de la organizacion y con los clientes.

5.DATOS:

Comprende el conjunto de hechos guardados enn la nase de datos. es la materia prima con la cual se genera la informacion, dtermina cuales deben introdicirse y como y como debe organizarse, es una parte vital del trabajo del diseñador de la base de datos.

ejemplo componentes ARQUITECTURA BASES DE DATOS

Hay tres características importantes inherentes a los sistemas de bases de datos: la separación entre los programas de aplicación y los datos, el manejo de múltiples vistas por parte de los usuarios y el uso de un catálogo para almacenar el esquema de la base de datos. En 1975, el comité ANSI-SPARC (American National Standard Institute - Standards Planning and Requirements Committee) propuso una arquitectura de tres niveles para los sistemas de bases de datos, que resulta muy útil a la hora de conseguir estas tres características. El objetivo de la arquitectura de tres niveles es el de separar los programas de aplicación de la base de datos física. En esta arquitectura, el esquema de una base de datos se define en tres niveles de abstracción distintos:

1. EN EL NIVEL INTERNO: se describe la estructura física de la base de datos mediante un esquema interno. Este esquema se especifica mediante un modelo físico y describe todos los detalles para el almacenamiento de la base de datos, así como los métodos de acceso.

2. EN EL NIVEL CONCEPTUAL: se describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios (todos los de una empresa u organización), mediante un esquema conceptual. Este esquema oculta los detalles de las estructuras de almacenamiento y se concentra en describir entidades, atributos, relaciones, operaciones de los usuarios y restricciones. En este nivel se puede utilizar un modelo conceptual o un modelo lógico para especificar el esquema.

3. EN EL NIVEL ESTERNO: se describen varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema externo describe la parte de la base de datos que interesa a un grupo de usuarios determinado y oculta a ese grupo el resto de la base de datos. En este nivel se puede utilizar un modelo conceptual o un modelo lógico para especificar los esquemas.

ESTRUCTURA GENERAL SISTEMAS BASES DE DATOS

Estructura general del sistema. Un sistema de base de datos se encuentra dividido en módulos cada uno de los cuales controla una parte de la responsabilidad total de sistema. En la mayoría de los casos, el sistema operativo proporciona únicamente los servicios más básicos y el sistema de la base de datos debe partir de esa base y controlar además el manejo correcto de los datos. Así el diseño de un sistema de base de datos debe incluir la interfaz entre el sistema de base de datos y el sistema operativo. Los componentes funcionales de un sistema de base de datos, son:

Gestor de archivos.

Gestiona la asignación de espacio en la memoria del disco y de las estructuras de datos usadas para representar información.

Manejador de base de datos.

Sirve de interfaz entre los datos y los programas de aplicación.

Procesador de consultas.

Traduce las proposiciones en lenguajes de consulta a instrucciones de bajo nivel. Además convierte la solicitud del usuario en una forma más eficiente.

Compilador de DDL. Convierte las proposiciones DDL en un conjunto de tablas

que contienen metadatos, estas se almacenan en el diccionario de datos.

Archivo de datos.

En él se encuentran almacenados físicamente los datos de una organización.

Diccionario de datos.

Contiene la información referente a la estructura de la base de datos.

Indices.

Permiten un rápido acceso a registros que contienen valores específicos.

MODELOS BASES DE DATOS Modelos de bases de datos

Además de la clasificación por la función de las bases de datos, éstas también se pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración de datos. Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido como contenedor de datos (algo en donde se guarda la información), así como de los métodos para almacenar y recuperar información de esos contenedores. Los modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema eficiente de base de datos; por lo general se refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos. Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos: Bases de datos jerárquicas

Artículo principal: Base de datos jerárquica

Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas. Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento. Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.

Artículo principal: Base de datos de red

Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico). Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.

Base de datos relacional

Artículo principal: Modelo relacional Artículo principal: Base de datos relacional Éste es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos relacionales creadas por Edgar Frank Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos (las columnas de una tabla). En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información. El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales. Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos. Durante los años '80 (1980-1989) la aparición de dBASE produjo una revolución en los lenguajes de programación y sistemas de administración de datos. Aunque nunca debe olvidarse que dBase no utilizaba SQL como lenguaje base para su gestión.

Bases de datos multidimensionales

Artículo principal: Base de datos multidimensional Son bases de datos ideadas para desarrollar aplicaciones muy concretas, como creación de Cubos OLAP. Básicamente no se diferencian demasiado de las bases de datos relacionales (una tabla en una base de datos multidimensional podría serlo también en una base de datos multidimensional), la diferencia está más bien a nivel conceptual; en las bases de datos multidimensionales los campos o atributos de una tabla pueden ser de dos tipos, o bien representan dimensiones de la tabla, o bien representan métricas que se desean estudiar.

Bases de datos orientadas a objetos

Artículo principal: Base de datos orientada a objetos Este modelo, bastante reciente, y propio de los modelos informáticos orientados a objetos, trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento). Una base de datos orientada a objetos es una base de datos que incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos: • Encapsulación - Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos. • Herencia - Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases. • Polimorfismo - Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos. En bases de datos orientadas a objetos, los usuarios pueden definir operaciones sobre los datos como parte de la definición de la base de datos. Una operación (llamada función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de una operación incluye el nombre de la operación y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica separadamente y puede modificarse sin afectar la interfaz. Los programas de aplicación de los usuarios pueden operar sobre los datos invocando a dichas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en la que se han implementado. Esto podría denominarse independencia entre programas y operaciones. Se está trabajando en SQL3, que es el estándar de SQL92 ampliado, que soportará los nuevos conceptos orientados a objetos y mantendría compatibilidad con SQL92.

Bases de datos documentales

Permiten la indexación a texto completo, y en líneas generales realizar búsquedas más potentes. Tesaurus es un sistema de índices optimizado para este tipo de bases de datos.

Base de datos deductivas

Un sistema de base de datos deductivas, es un sistema de base de datos pero con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. También las bases de datos deductivas son llamadas base de datos lógica, a raíz de que se basan en lógica matemática.

Gestión de bases de datos distribuida

La base de datos está almacenada en varias computadoras conectadas en red. Surgen debido a la existencia física de organismos descentralizados. Esto les da la capacidad de unir las bases de datos de cada localidad y acceder así a distintas universidades, sucursales de tiendas, etcetera.

MODELO