Fundamentos de Base de Datos

FUNDAMENTOS DE BASE DE DATOS

TATIANA DE JESÚS OLVERA PABLOS

START

Unidad 4

Unidad 1

INDEX

Unidad 2

Unidad 5

Unidad 3

Unidad 6

U1. Introducción

• Base de datos: es una colección de datos que contiene información relevante para una empresa.

• Sistema Gestor de Base de Datos (SGBD): consiste en una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos.

• Objetivo principal: es proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente. Son diseñadas para gestionar grandes cantidades de información.

• La gestión implica la definición de estructuras para almacenar la información como los mecanismos para la manipulación de la información.

• Las bases de datos deben garantizar la fiabilidad de la información almacenada y evitar accesos no autorizados

APLICACIONES DE LAS BASES DE DATOS

- BANCOS (clientes, cuentas, préstamos y transacciones, etc.)- LÍNEAS ÁREAS (hacer reservas) primeras en BDD - UNIVERSIDADES (alumnos, materias, profesores, calificaciones, etc.) - COMERCIOS (clientes, ventas, servicios, productos, etc.) - GOBIERNO (multas, prediales, etc.)

• ¿Cómo interactuaba las personas con las bases de datos en los inicios de esta tecnología?

• ¿Cómo interactuas tú con las bases de datos actualmente?

ANTES SE GUARDABA LA INFORMACIÓN EN ARCHIVOS Y SE GENERABA:

• Redundancia e inconsistencia de los datos
• Dificultad en el acceso a los datos
• Aislamiento de datos
• Problemas de integridad (cumplir con criterios)
• Problemas de atomicidad (la operación debe de ocurrir en su totalidad o no ocurrir en absoluto)
• Anomalías en el acceso concurrente (supervisión en la secuencia de los movimientos)
• Problemas de seguridad

NIVELES DE ABSTRACCIÓN

Nivel físico. Es el nivel mas bajo de abstracción y describe cómo se almacenan los datos realmente (palabras o byte) Nivel lógico. Describe qué datos se almacenan y que relaciones existen entre esos datos. (Administradores de BD). Se describe la estructura de almacenamiento. Nivel de vistas. Simplifica la interacción con el sistema

¿Qué es un modelo de base de datos? es aquello capaz de mostrar una estructura lógica de la base de datos entre las relaciones y limitaciones que se tienen para el almacenamiento y lectura de los datos

CLASIFICACIÓN DE BASE DE DATOS

• Según su variablidad:
• Estáticas: solamente de consulta y lectura la modificación de los datos es mínima. Por ejemplo: en estadística
• Dinámicas: es la más común y permite la modificación de la información.

• Según su contenido
• Bibliográficas: son aquellas con campos registrables
• Directorios: nos permiten clasificar y ordenar libremente la información, personalizando la información. Por ejemplo: guías de teléfono.
• Texto completo: puedes encontrar el texto completo, buscar palabras claves, etc. Por ejemplo: academias, centro de investigación y universidades

MODELOS DE BASE DE DATOS

• Jerárquico: utiliza una estructura jerárquica (árbol) nodo padre - nodos hijos.

• Red: corrije las deficiencias del modelo jerárquico

• Transaccionales: diseñado para cuando los datos cambian constantemente, por ejemplo: banca

• Relacional: nos permiten almacenar datos en varias tablas

• No relacional: base de datos NoSQL no poseen un identificador, la información se organiza en documentos o fichas.

• Multidimensionales: los atributos pueden ser de dos tipos, proceso análitico.

• Orientado a objetos: almacenar objetos completos en las BD

• Documental: indexación a texto completo

• Deductivas: fase de interrogación y fase de modificación.

• Geoespacial: para el tratamiento de información geoespacial

ARQUITECTURA DE BD

• La arquitectura de BD depende del sistema informático, se reflejan los datos como: la conexión en red, el paralelismo y la distribución:
• Conexión de red permite que algunas tareas se ejecuten en un sistema servidor y que otras se ejecuten en los sistemas clientes.
• La distribución de datos a través de las distintas sedes o departamentos, los datos residen donde han sido generados o donde son más necesarios, pero continuar siendo accesibles desde otros lugares o departamentos diferentes.
• El procesamiento paralelo permite acelerar las actividades del SBB proporcionando a las transacciones unas respuestas más rápidas, así como la capacidad de ejecutar más transacciones por segundo.

ARQUITECTURA DE BD

- Es la más clásica - El SGBD esta implementado en una sola plataforma u ordenador desde donde se gestiona todos los recursos.

ARQUITECTURA DEL SISTEMA GESTOR DE BD

U2. DISEÑO DE BASE DE DATOS CON MODELO E-R

DISEÑO DE UNA BD RELACIONAL

• ETAPAS

• Análisis de los requisitos o identificación del próposito de tu base de datos
• Entrevistas a las personas que usarán la bd
• Analizar formularios de negocios, como facturas, formatos de registro, encuestas, etc.
• Examinar cualquier sistema de datos existente (incluidos archivos físicos y digitales)
• Identificación de las entidades del Universo de Diseño UD (MER)
• Buscar entidades del UD (usuarios, productos, ventas)
• Encontrar las relaciones
• Organizar los datos en tablas (MER a MR)
• Tabular las entidades identificadas en el punto anterior (muy sencillo) esto también es conocido como diccionario de datos

DISEÑO DE UNA BD RELACIONAL

• Se identifican los dominios de las propiedades de las entidades (campos de las tablas) Ejemplo. Cliente.Edad = entero positivo mínimo 0 y máximo 127.
• Especificación de las claves primarias y análisis de las relaciones
• Se identifica la cardinalidad de las relaciones entre la entidades. Este paso es muy importante debido a que dependiendo de dicha cardinalidad se pueden crear más tablas, por ejemplo muchos a muchos.
• Se identifican las restricciones foráneas obligatorias u opcionales
• Normalización para estandarizar las tablas
• Se identifican los datos redundantes que no son necesarios para el funcionamiento del sistema
• No siempre es bueno normalizar mucho, debido a que el rendimiento puede degradarse mucho al momento de realizar consultas.

DISEÑO DE UNA BD RELACIONAL

Para diseñar el universo del discurso

• En papel
• ppt
• Herramientas: Lucidchart, draw, DbDesigner.net

MEJORES SGBD DEL 2021 MySQL Postgresql Mongodb - NoSQL - Se utiliza con javaScript SQL Server ORACLE MariaDB SqLite - Apps en mobile, se guarda em fichero

EJERCICIO 1 - MER

En una universidad las facultades son dirigidas por un decano y a su vez, un decano dirige una facultad. Cada facultad cuenta con una serie de docentes, pero cada docente solo puede pertenecer a una facultad. Cada docente dicta varias asignaturas, así mismo una misma asignatura la pueden dictar docentes diferentes. Los estudiantes se inscriben a las asignaturas que le corresponde cada semestre. De las facultades interesa saber cuál es su nombre, ubicación y número de bloque. De los decanos se requiere la cédula, nombres, apellidos y celular. De los docentes se debe registrar la cedula, nombres, apellidos y título. Cada asignatura tiene un código, nombre y número de créditos De los estudiantes se debe registrar identificación, nombres, apellidos y dirección de residencia

EJERCICIO 1 - MER

EJERCICIO 2 - MER

La clínica “San José” necesita llevar un control informatizado de su gestión de pacientes y médicos. De cada paciente se desea guardar el código, nombre, apellidos, dirección, teléfono y edad. De cada médico se desea guardar el código, nombre, apellidos, teléfono y especialidad. Se desea llevar el control de cada uno de los ingresos que el paciente hace en el hospital. Cada ingreso que realiza el paciente queda registrado en la base de datos. De cada ingreso se guarda el código de ingreso (que se incrementará automáticamente cada vez que el paciente realice un ingreso), el número de habitación, cama en la que el paciente realiza el ingreso y los días que estuvo hospitalizado. Un médico puede atender varios ingresos, pero el ingreso de un paciente solo puede ser atendido por un único médico. Un paciente puede realizar varios ingresos en el hospital”.

EJERCICIO 3 - MER

Se te ha contactado para generar una base de datos para la ferretería “La llave S.A. de C.V.” La ferretería quiere llevar un registro de todos los productos que tiene, sus empleados, clientes y las ventas, que realiza. Elaborar el modelo E-R de la ferretería

EJERCICIO 3 - MER

MODELO E-R EXTENDIDO

• Considera todos los conceptos del modelo E-R e incorpora algunos conceptos de herencia: clases, subclases, especialización y generalización.
• Superentidad (supertipo) es un tipo de entidad que tiene los mismos (no necesariamente todos ) de un conjunto de entidades.
• Subentidad (subtipo) tiene atributos únicos respecto a otras entidades que pueden pertenecer al mismo subtipo

GENERALIZACIÓN

• Es una relación contenida que existe entre el conjunto de nivel más alto (superentidad) y uno más conjunto de entidades de nivel más bajo (subentidad).

• La generalización permite que las entidades de nivel más bajo hereden los atributos de la entidad general de más alto nivel. La superentidad normalmente tiene un atributo llave distinto de las subentidades.

• La generalización trata de eliminar la redundancia de atributos al agrupar atributos semejantes.

MODELO E-R EXTENDIDO

ESPECIALIZACIÓN

• El proceso por el que se definen las diferentes subentidades de una superentidad se conoce como especialización.

• Ocurre cuando partimos de una entidad que podemos dividir en subentidades para detallar atributos que varían en las mismas. Hace énfasis en las diferencias.

• Comparten atributo llave con la superentidad y los atributos de la superclase se heredan en las subclases

ESPECIALIZACIÓN

ESPECIALIZACIÓN

• Una entidad puede incluir subentidades que se diferencian de alguna forma de la entidad principal.

• El proceso de especialización permite:

1. Definir subconjuntos (sub-entidades) de una entidad.
2. Asociar atributos específicos, adicionales a cada sub-entidad
3. Establecer relaciones específicas adicionales, entre cada subentidad y otras entidades

• La especialización se da en un proceso de diseño descendente mientras que la generalización en un proceso de diseño ascendente

ESPECIALIZACIÓN

Restricción de disyunción

• Especifica que las subentidades deben ser disjuntas. Se especifica dentro del triángulo con la letra “d”
• En caso contrario no se especifica nada o bien dentro del triángulo con la letra “o”.
• Disjunta. Una entidad no puede pertenecer a más de un conjunto de entidades de nivel más bajo
• Traslape. La misma entidad puede pertenecer a más de un conjunto de entidades de nivel más bajo

ESPECIALIZACIÓN

EJERCICIO 4 - MER

BANCO Algunas entidades del conjunto de entidades “Cuenta corriente” tienen atributos específicos. Dicho conjunto de entidades se puede especializar en tres subgrupos: cuentas normales (núm. de movimiento), cuentas oro (cantidad mínima y pago de interés) y cuentas senior (edad), cada uno de ellos con sus atributos específicos. Por otra parte, el conjunto de entidades “Cuenta corriente” tiene unos atributos genéricos, que aparecen en todos los subgrupos: número de cuenta, descubierto, coste por mantenimiento y coste mensual.

banco

referencias

• Silberschatz, A. (2006). Fundamentos de bases de datos (5a. ed.). Madrid etc, Spain: McGraw-Hill España. Recuperado de https://elibro.net/es/ereader/vyaqui/50087?page=24.
• https://www.youtube.com/watch?v=6S8A-1jBD5Y
• https://www.researchgate.net/profile/Enrique-Alegre/publication/258277600_Fundamentos_y_Practicas_de_BBDD_2_Edc_Oct_04/links/0deec527aac8b795ed000000/Fundamentos-y-Practicas-de-BBDD-2-Edc-Oct-04.pdf