1. Introducción (PDF)

1.1. Información y datos

La información es valor que se extrae de los datos. Mucho software se dedica a gestionar datos. Esto es complicado debido a la cantidad de datos y a la complejidad de las relaciones entre estos datos.

Por ejemplo, en una compañía telefónica gestionan, referido a la cantidad, datos sobre millones de llamadas, de clientes, tarifas, tickets...; y, referido a la complejidad, gestionan una gran cantidad de condiciones de tarificación como pueden ser fijo/móvil, horario, planes, roaming, datos, etc.

1.2. Base de datos (BD)

Una BD es una colección organizada de datos que modela aspectos relevantes de la realidad y da soporte a procesos de información.

Un sistema gestor de BD (SGBD) es un sistema de software que gestiona los datos (MySQL, Redis, etc).

Las BD se diseñan, y los SGBDs se usan.

1.3. Gestión de datos

La gestión de datos involucra: almacenamiento, extracción, modificación, borrado, búsqueda, seguridad, integridad, compartición, etc.

Puede usarse un modelo relacional en el que los datos se describen como tablas relacionadas. Hay más modelos, cada uno con sus ventajas e inconvenientes.

Existe una excesiva orientación hacia el almacenamiento de los datos sin estructurarlos, lo que puede ser contraproducente a largo plazo.

1.4. Almacenamiento vs BD

  1. Hardware

    • Visión demasiado hardware.
    • En último término, los datos tienen que ser almacenados así.
    • Persistencia de los datos (¿Qué se hace con los no persistentes?).

  2. Físico

    • Datos de bajo nivel pero con forma de estructura de datos (lista encadenada).
    • Archivo en memoria secundaria.
    • La estructura de datos me da una forma de acceso.
    • Puedo servirme del sistema de archivos del SO.

  3. Lógico

    • Comprensible por agrupación de columnas.
    • Tiene estructura de tabla basada en entidades, relaciones y propiedades
    • La tabla no es una estructura de datos, aunque el fichero secuencial sí que lo es.
    • Problemas para almacenar todo en una sola tabla (Añadir las pruebas que se realizan a cada paciente).

    • Las líneas 1 a 3 son especiales (nombre del fichero, formato, esquema de los datos - Datos pacientes, CSV, nombre apellidos etc)

      Grupo repetitivo: Almacenaje de un número indeterminado de valores del mismo tipo en una sola casilla de la tabla.

  4. Conceptual

    • Modelado de los conceptos que describen una organización en base a los datos que gestiona.
    • Visión global de alto nivel, basada en entidades, relaciones y propiedades o en clasificadores, asociaciones y atributos.
    • No se ven las instancias de los datos.
    • Confusión entre modelos/esquemas/diseños conceptuales y lógicos.

1.5. Sistemas de archivos

Los sistemas de archivos plantean varios problemas:

Estructura de almacenamiento: enormes volúmenes de datos. Compartición o replicación. Identificación o indexación de los datos.

Programas de acceso a los datos: Complejidad de las consultas y actualizaciones. Comprobaciones de integridad (en cada uno). Consistencia de accesos concurrentes. Consistencia ante fallos.

Seguridad: Directivas de seguridad para distintos accesos.

1.6. Sistemas de BDs

Las BDs dan respuesta completa y eficaz a los problemas descritos anteriormente.

  1. Independencia lógica-física:

    • El usuario trata los datos a nivel lógico-conceptual, e internamente se puede cambiar el nivel físico. El usuario vería los datos igual, manteniendo intactas las aplicaciones.
    • La traducción la hace automáticamente el SGBD, manteniendo ocultos los detalles.
    • Facilita el cambio y mantenimiento haciendo eficiente el acceso a datos.

  2. Integridad y seguridad de los datos:

    • El SGBD asegura las restricciones de integridad, en vez de los múltiples programas que acceden a los datos.
    • Se puede controlar los datos que son accesibles a cada usuario.

  3. Centralización de los datos:

    • Minimiza redundancia, evitando inconsistencias.

  4. Acceso concurrente y recuperación.

  5. Reducción del tiempo de desarrollo y mantenimiento de aplicaciones.

1.7 Niveles de abstracción

  1. Esquema externo: Vista (tabla) que combina datos para una presentación específica de usuario. Se define sobre el conceptual.
  2. Esquema conceptual: Incluye todas las tablas / relaciones con información sobre entidades y relaciones.
  3. Esquema interno: Esquema físico con los detalles de almacenamiento.

1.8 Lenguajes de consulta

  • Definición de esquemas (DDL), manipulación de datos (DML), control.
  • Formalización a través de cálculo / álgebra relacional.
  • Optimización de la eficiencia.
  • Estándar SQL.
  • Lenguaje anfitrión.

1.9 Arquitectura de un SGBD

Compuesto de bloques que desarrollan las funciones encargadas al SGBD:

  • Interacción con el usuario / aplicación y el almacenamiento secundario.
  • Secuencia operativa.
  • Interdependencia.
  • Configuración para mejorar eficiencia.
  • Trabajo del administrador de la BD.