Introducción a las Bases de Datos Relacional

OBJETIVO
Introducción al Modelo de Bases de Datos Relacional.
1. Capacidades de un Sistema de Gestión de Bases de Datos.

 Manejar información persistente. La información permanece entre diferentes ejecuciones de un programa.
 Soportar un modelo de datos. Abstracción matemática a través de la cual el usuario puede ver los datos. Ejemplo: El modelo Relacional.
 Soportar un lenguaje de alto nivel El usuario especifica que información necesita apoyado en el modelo de datos. Ejemplo: El S.Q.L.
 Control de acceso. Limitar el acceso a los datos de usuarios no autorizados. Ejemplo: Grant select on Empleados to User-1.
 Integridad: Capacidad de chequear la validez de los datos que se ingresen. Ejemplo: El salario es obligatorio en la tabla de empleados.
 Cumplir con las propiedades ACID:
 Atomicity : Manejar el concepto de transacción (Tx). Es decir, un programa se ejecuta completamente ó de otra manera se eliminan los cambios parciales realizados.
Begin Transaction - Programa - End Transaction
 Consistency: Después de terminar una Transacción la Base de datos no viola ninguna de sus reglas: valores obligatorios, claves únicas,etc.
 Isolation : Los efectos de una Transacción(Tx) no son visibles a otros usuarios mientras no se confirmen.
 Durability: Si el sistema falla no debe permitir que se pierdan las operaciones realizadas por Tx ya confirmadas.

2. Arquitectura ANSI/SPARC de un S.G.B.D.

2.1. Vista física : Conformada por la colección de archivos , índices y otras estructuras de almacenamiento usadas para lograr el acceso eficiente de los datos. Estos objetos reside permanentemente en disco.

2.2. Vista conceptual : Abstracción del mundo real, en términos de un modelo de datos, que refleja toda la información almacenada y las principales reglas que la gobiernan. Incluye TODOS los datos usados por la organización.

2.3. Vista externa: Porción del esquema conceptual visible para un grupo de usuarios. Estas porciones no son necesariamente disjuntas.


3. Otros conceptos importantes.

3.1.Esquema de una Base de Datos: Equivale a la estructura de la Base de Datos. Esta estructura permanece invariante la mayor parte del tiempo, aunque puede sufrir modificaciones ocasionales.


3.2.Instancia : Es la información que en un determinado instante del tiempo tiene la base de datos y que cambia permanentemente. Equivale a una foto de un instante de la Base de Datos.


3.3.Independencia de Datos: Concepto de gran importancia y que permite hablar de dos tipos de independencia.

 Independencia física de los datos. En muchos casos la vista física de los datos puede ser cambiada sin implicar cambios en la vista lógica, y viceversa.
 Independencia lógica de los datos. La vista lógico puede ser cambiadas sin implicar cambios en la vista externa, y viceversa.
4. Arquitectura funcional de un S.G.B.D.

• Diccionario de Datos: Contiene el esquema de la B. de D., los usuarios autorizados y sus permisos de acceso. Almacena la información que permite la traducción entre los tres niveles de la Arquitectura ANSI/SPARC. Permanece en disco, aunque la porción más utilizada permanece en memoria principal.

• Lenguaje de consulta : Compuesto por los comandos de control de datos (D.C.L), los Comandos de definición de Datos (D.D.L.) y los comandos de manipulación de datos (D.M.L.).

• Optimizador de consultas: Define el plan de ejecución de operaciones solicitadas por los usuarios, de tal manera que se lleven a cabo de la manera más eficiente posible.
• Manejador de transacciones: Garantiza que los programas se ejecuten de una manera atómica, controla las operaciones concurrentes sobre la base de datos y los mecanismos de recuperación ante fallas.

• Manejador de almacenamiento: Conformado por dos componentes
a. el manejador de archivos: recupera desde disco las páginas que contienen la información solicitada por una transacción.
b. El manejador de buffer : mantiene en memoria principal la información más usada y decide cuando llevar a disco alguno de estas páginas.
• Los programas de usuario : No hacen parte propiamente del S.G.B.D. Cada vez cobran más importancia las interfaces gráficas y las herramientas de cuarta generación.
Esquema de trabajo más usado: cliente-servidor.
el programa de usuario = cliente , el S.G.B.D. = servidor. En algunos casos se utiliza un servidor de aplicaciones como nivel intermedio.


Para el correcto funcionamiento del sistema se requiere:
• El Administrador de La Base de Datos. Mantiene el esquema conceptual, las vistas externa y física. Realiza tareas como recuperación ante fallas, respaldos de información y configuración del sistema buscando un funcionamiento óptimo.
5. Problemas que ayuda a resolver un sistema de Bases de Datos.
 Separar los datos de los programas.

 Disminuir la redundancia de la información y por consecuencia evitar las inconsistencias que se presentan cuando hay varias copias.

 Compartir los datos entre diversos programas.

 Hacer cumplir las estándares corporativos. A través de las reglas de integridad y la definición de un esquema único para la B. de D.
 Facilitar las restricciones de seguridad para proteger los datos de intrusos.
 Garantizar el manejo de la concurrencia.
 Mantener la integridad de la información, garantizado por el manejador de Tx.
 Alta disponibilidad de la información. Los S.G.B.D. son altamente confiables y ofrecen mínimo riesgo de pérdida de información.
 Equilibrar requerimientos opuestos. Estableciendo prioridades y configurando el sistema en función de ellas.
6 . Tendencias en Las Bases de Datos.

 Sistemas para información operativa de las empresas : Las Bases de datos Relacionales.
 Manejo de información compleja: Imágenes, audio, video, datos estructurados. Bases de datos objetos relacionales
 Manejar Información geo-referenciada. Sistemas de información geográfica.
 Manejo de información documental. Motores de búsqueda, sistemas para el manejo de documentos, bases de datos semi-estructuradas.
 Sistemas para el soporte de decisiones y/o con capacidades deductivas. Data