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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Andrés Cordón Franco
e-mail: [email protected]
Bases de Datos 2007/08
Ciencias de la Computación e IA (http://www.cs.us.es/)
Universidad de Sevilla
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
1 Definiciones y conceptos básicos
Sistemas de información
Sistemas de ficheros
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
2 Historia de las Bases de Datos
3 Ideas sobre Bases de Datos relacionales
4 Bibliografı́a
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Sistemas de información
Problema básico
Diseñar sistemas de recopilación de datos que proporcionen a los usuarios información fidedigna sobre el dominio del mundo real que representan, con el objetivo
de realizar acciones más pertinentes que las que se realizarı́an sin dicha información
Datos: valores almacenados que representan hechos o
realidades del mundo real.
Información: significado de los datos.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Sistemas de información
Sistemas de información
Un sistema de información es una colección de datos
debidamente recopilados y estructurados, que proporcionan información sobre una parcela de la realidad.
Los sistemas de información existen desde las primeras
civilizaciones (censo romano).
Revolución tecnológica: Desarrollo de la Informática.
Primeros sistemas de información informatizados: sistemas
de ficheros.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Sistemas de ficheros
Sistemas de ficheros
Un Sistema de ficheros (SF) es un conjunto de programas informáticos que permiten al usuario almacenar,
consultar y modificar datos. Dichos datos se almacenan
en ficheros diseñados para una determinada aplicación.
Cada programa define y maneja sus propios datos.
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Sistemas de ficheros
Inconvenientes de los Sistemas de Ficheros
Separación y aislamiento de datos.
Duplicación de datos (se desperdicia capacidad de
almacenamiento y se puede perder la coherencia de datos).
Dependencia de los datos (la estructura fı́sica de los datos se
encuentra codificada en cada programa de aplicación,
dificultad para realizar cambios en dicha estructura).
Formatos de ficheros incompatibles (la estructura de cada
fichero es completamente dependiente de cada aplicación
particular).
Consultas fijas (los SF dependen del programador de las
aplicaciones, poco adecuado para recuperar posteriormente la
información según criterios cambiantes).
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
Bases de Datos. Definición
Una Base de Datos (BD) es un conjunto de datos que
modelan hechos y objetos de una parcela de la realidad
y sirven de soporte a una aplicación informática. Dichos
datos deben estar almacenados fı́sicamente en forma de
ficheros informáticos y deben estar relacionados entre
sı́ mediante una determinada estructura lógica.
Propiedad esencial: Independencia de datos (separación entre los
datos y las aplicaciones informáticas que los manejan).
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
Sistemas de Gestión de Bases de Datos. Definición
Un Sistema de gestión de Bases de Datos (SGBD)
es una aplicación informática que permite a los usuarios
definir, crear, mantener y consultar una base de datos;
ası́ como proporciona acceso controlado a la misma.
Ejemplos de SGBD: Access de Microsoft, dBaseIV y Paradox de
Borland, ORACLE de Oracle Corporation, DB2 de IBM, ...
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
Funciones de un SGBD
Crear una base de datos y especificar su estructura, usando
para ello un lenguaje especializado llamado lenguaje de
definición de datos (DDL).
Introducir, eliminar, consultar y modificar datos, usando un
lenguaje especializado llamado lenguaje de manipulación de
datos (DML).
Permitir el almacenamiento de grandes cantidades de datos
durante largos periodos de tiempo, manteniéndolos seguros de
accidentes o uso no autorizado.
Controlar el acceso a los datos de muchos usuarios a la vez,
impidiendo que el acceso simultáneo introduzca incoherencias.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
Ventajas de los SGBD(I)
(A) Ventajas por la independencia de datos.
Control sobre la redundancia de datos: los SF almacenan
varias copias de los mismos datos en ficheros distintos.
Consistencia de datos: eliminando las redundancias de
almacenamiento se reduce el riesgo de inconsistencias.
Compartición de datos: En los SGDB la base de datos
pertenece a la empresa y puede ser por tanto compartida por
todos los usuarios autorizados.
Mayor eficiencia en la recogida, validación y entrada de datos:
al no existir redundancias, los datos se recogen y se validan
una sóla vez.
Facilidad para mantener los estándares establecidos.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
Ventajas de los SGBD(II)
(B) Ventajas por una interfaz común.
Mejora en la seguridad: los SGBD establecen distintas claves
para el personal autorizado y les restringe las operaciones que
pueden realizar (administrador de la BD, usuario final,...).
Mejora de accesibilidad de datos: los SGBD incorporan
lenguajes estándares de colsultas (el usuario realiza consultas
sin necesidad de acudir al programador).
Mejora en el mantenimiento de la aplicación: los SGBD
separan las descripción de los datos y las aplicaciones, lo que
facilita el mantenimiento y las futuras modificaciones de las
aplicaciones.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Definiciones y conceptos básicos
Bases de Datos y Sistemas de Gestión de BD
Inconvenientes de los SGBD
Complejidad: Los SGBD son herramientas informáticas
complejas. Es preciso conocer muy bien su funcionalidad para
obtener un rendimiento óptimo.
Tamaño: Los SGBD son programas muy extensos que
requieren de una gran cantidad de espacio en disco y en
memoria para trabajar de forma eficaz.
Coste económico: El coste de un SGBD varı́a dependiendo del
entorno y de la funcionalidad que ofrece (variando desde
SGBD para ordenadores personales a SGBD para sistemas
multiusuarios que prestan servicio a cientos de usuarios).
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Historia de las Bases de Datos
Historia de las BD y los SGBD(I)
(A) Predecesores: Sistemas de ficheros
(B) Primera Generación (1960–70):
Modelo de datos jerárquico (basados en relaciones
padre–hijos).
(1968) Sistema IMS [=Information Management System] de
IBM (derivado del programa Apollo de la NASA).
SGBD jerárquicos todavı́a se usan en hospitales e instituciones
públicas para gestionar la contabilidad (menos frecuentes tras
el efecto 2000 ).
Modelo de datos en red o CODASYL (basados en un grafo
de relaciones entre los datos)
Sistema propuesto por el grupo CODASYL (COnference on
DAta SYstems Languages).
Poco usuales en la actualidad.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Historia de las Bases de Datos
Historia de las BD y los SGBD(II)
(C) Segunda generación (1970–80):
Modelo de Datos Relacional (Edgar F. Codd, 1970). Datos
organizados como tablas relacionadas.
Diseño de BD: Modelo Entidad–Relación (P. Chen, 1976).
(1974)Ingress de la Universidad de California en Berkeley.
Dos grandes desarrollos:
SQL(Structured Query Language) de IBM
ORACLE de Oracle Corporation.
Sistemas relacionales para microordenadores: dBaseIV de
Borland, Access de Microsoft.
(D) Tercera generación (1990-??):
Modelo de datos orientado a objetos.
Interacción con la WEB.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Ideas sobre Bases de Datos relacionales
Ideas sobre BD relacionales(I)
Informalmente, una BD relacional es un conjunto de tablas que
almacenen datos relacionadas entre sı́. Las tablas se organizan en
registros y campos.
Tabla AUTOR (3 registros de 5 campos cada uno)
DNI
44345789
40876100
56123009
Nombre
Ana Pérez
José Ruı́z
Luis Gómez
Dirección
C/Sol, 17
C/Luna,1
C/Feria,2
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Ciudad
Sevilla
Madrid
Sevilla
Fecha
19/5/1960
1/1/1972
5/5/1961
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Ideas sobre Bases de Datos relacionales
Ideas sobre BD relacionales(II)
Registro: cada una de la filas de la tabla. Un registro recoge
los datos asociados a un invididuo.
(44345789, Ana Pérez , C/Sol, 17 ,Sevilla , 19/5/1960)
Campo: cada una de las partes en las que se desglosa los
datos de cada registro.
La tabla AUTOR está formada por cinco campos: DNI,
Nombre, Dirección, Ciudad y Fecha.
Tabla: conjunto de todos los resgistros.
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Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Ideas sobre Bases de Datos relacionales
Ideas sobre BD relacionales(III)
Tablas planas: una única tabla recoge todos los datos.
Libro
8088
9876
5678
7119
Año
2003
1999
1989
1992
DNI
44345789
44345789
56123009
56123009
Nombre
Ana Pérez
Ana Pérez
Luis Gómez
Luis Gómez
Dirección
C/Sol, 17
C/Sol, 17
C/Feria,2
C/Feria,2
Ciudad
Sevilla
Sevilla
Sevilla
Sevilla
Fecha
19/5/1960
19/5/1960
5/5/1961
5/5/1961
Problema: Duplicación de datos.
Tablas relacionales: datos organizados en distintas tablas con
campos con contenido común.
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Ideas sobre Bases de Datos relacionales
Ideas sobre BD relacionales(IV)
Tabla AUTOR (3 registros de 5 campos)
DNI
44345789
40876100
56123009
Nombre
Ana Pérez
José Ruı́z
Luis Gómez
Dirección
C/Sol, 17
C/Luna,1
C/Feria,2
Ciudad
Sevilla
Madrid
Sevilla
Fecha
19/5/1960
1/1/1972
5/5/1961
Tabla ESCRIBE (4 registros de 3 campos)
Libro
8088
9876
5678
7119
Autor
44345789
44345789
56123009
56123009
Año
2003
1999
1989
1992
Nota: El campo Autor de la tabla ESCRIBE y el campo DNI de la
tabla AUTOR permiten enlazar ambas tablas relacionales.
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos
Bibliografı́a
Bibliografı́a
Concepción y diseño de bases de datos, Adoración de Miguel,
Mario Piattini, RA–MA Editorial (1993).
La disciplina de los Sistemas de Bases de Datos. Historia,
Situación Actual y Perspectivas, José Hernández Orallo,
Universidad Politécnica de Valencia (2002).
Apuntes de Ficheros y Bases de Datos, Mercedes Marqués,
Universidad Jaume I en Castellón (2001).
http://www3.uji.es/˜mmarques/f47/apun/apun.html
A. Cordón Franco e-mail: [email protected]
Tema 1: Sistemas de Gestión de Bases de Datos