PDF de programación - Desarrollo del Sistema Micro500, con Enfoque hacia una Base de Datos Activa

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS AVANZADOS

DEL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL



Unidad Zacatenco

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Sección de Computación

Desarrollo del Sistema Micro500, con Enfoque

hacia una Base de Datos Activa

Tesis que presenta:

Lic. Joaquín Sergio Zepeda Hernández

Para obtener el grado de:

Maestro en Ciencias

En la especialidad de:



Ingeniería Eléctrica con opción en Computación



Director de la Tesis: Dr. Sergio V. Chapa Vergara



CINVESTAV-IPN


México, Distrito Federal.

Profesor Investigador
Sección de Computación
Departamento de Ingeniería Eléctrica



Noviembre 2003





Resumen



Actualmente existen bases de datos que pueden ser consultadas desde el web, para
desarrollar un sistema de este tipo muchos factores intervienen en su construcción como: el
lenguaje con que se programara, la arquitectura que se utilizara, el software que intervendrá
en su implementación. Parte de este desarrollo involucra un amplio estudio para obtener un
sistema por demás eficiente. Una característica deseable en un sistema es que pueda
extender sus capacidades y servicios de forma practica y a un bajo costo. Además de poder
ofrecer un alto rendimiento y un fácil mantenimiento. Lograr todo esto en un sistema,
implica considerar un buen diseño que permita disponer de todas estas características.

En el CINVESTAV existe una colección de microorganismos llamada CDBB500, y que
actualmente se desea extender hacia un proyecto de bases de datos activas. Este proyecto
contempla obtener una base de conocimiento a nivel nacional, para permitir facilitar el
descubrimiento de información en el campo de la microbiología. El llevar a cabo este
proyecto implica obtener un nuevo contexto enfocado hacia este tipo de nueva tecnología.

Debido a la semántica de los datos de los microorganismos, es necesario obtener un diseño
sólido, eficiente y practico, que permita el desarrollo de una base de datos activa. El
objetivo de esta tesis es obtener este diseño, permitiendo además el acceso de esta
información por Internet. El trabajo aquí presentado, es parte de una primera etapa del
proyecto “Ampliación de la Base de Datos Microbiológica CDBB500 y su enfoque como
Base de Datos Activa”.
Esta primera etapa comprendió el desarrollo del sistema “Micro500”, que fue construido
con una arquitectura modular y bajo el concepto de extensión de capacidades, para permitir
en una segunda etapa la consolidación de la base de datos activa a partir de este sistema.



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Contenido



CAPÍTULO 1

Introducción al proyecto Micro500

1.1 Antecedentes del proyecto Micro500


1.1.1 La colección nacional de Microorganismos

1.1.2 El proyecto del sistema CDBB500

1.1.2.1 Sistema de Información CDBB500 v1.0
1.1.2.2 Sistema de Información CDBB500 v1.1

1.1.2.3 Sistema de Información CDBB500 y LIDAWEB

1.2 Proyecto Micro500
1.2.1 Presentación de Micro500
1.2.2 Objetivo de la Tesis
1.2.3 Comentarios Finales

CAPÍTULO 2

La Arquitectura Cliente/Servidor y tecnologías web

2.1 Introducción a la arquitectura cliente/servidor
2.1.1 Computo cliente/servidor

2.1.2 Clientes, Servidores y middleware

2.1.3 El protocolo HTTP
2.1.4 Aplicaciones web


2.2 Servidor de Base de Datos

2.2.1 Características de un servidor BD
2.2.2 PostgreSQL y MySQL



2.2.3 Antecedentes de PostgreSQL
2.2.4 Características PostgreSQL



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2.3 Tecnologías Web

2.3.1 Elementos de Presentación

2.3.2 Tecnología CGI
2.3.3 Tecnologías ASP, ColdFusion y PHP

2.3.4 Java y la Tecnología JSP/Servlets
2.3.5 Comentarios Finales



CAPÍTULO 3

Arquitectura de Micro500

3.1 La plataforma del servidor

3.1.1 Características de un Xserve
3.1.2 Sistema Operativo MacOSX
3.1.3 Red de Comunicación



3.2 El servidor Web


3.2.1 Contenedor de Servlets
3.2.2 Integración del Contenedor y Servidor web

3.2.3 Integración del Contenedor y Servidor de B.D.

3.3 Integración de la arquitectura por capas

3.3.1 El modelo MVC

3.3.2 Integración de la arquitectura general de Micro500
3.3.3 Comentarios finales


CAPÍTULO 4

Reingeniería del sistema CDBB500


4.1 Diseño del modelo de datos

4.1.1 Independencia lógica y física entre datos

4.1.2 Modelo Conceptual y relacional de CDBB500



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4.2 Reingeniería del modelo de datos



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4.2.1 Modificación de la base de datos
4.2.2 Migración de la base de datos

4.2.3 Diseño de la base de datos por módulos


4.3 Diseño del sistema por módulos
4.3.1 Diseño modular


4.3.2 Arquitectura modular de Micro500
4.3.3 Comentarios finales


CAPÍTULO 5

Implementación del sistema Micro500

5.1 Paso de mensajes entre vistas

5.2 Implementación de la solicitud de búsquedas

5.3 Implementación de la presentación de resultados

5.4 Implementación del detalle de cepa

5.5 Implementación de medios de cultivo

5.5.1 Comentarios finales



CAPÍTULO 6

Conclusiones y Perspectivas

6.1 Sistemas Similares
6.2 Conclusiones
6.3 Perspectivas

Bibliografía



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Capítulo 1


Introducción al proyecto Micro500

El presente capítulo esta constituido de dos partes principales: antecedentes y presentación
del proyecto de tesis. El objetivo es dar un entorno de la evolución de los sistemas de
información de la base de datos de la colección de cultivos microbianos, denominada según
su acrónimo CDBB-500; la cual da motivación al proyecto Micro500.

En los antecedentes se hace una reseña breve de la colección de microorganismos CDBB-
500, y la evolución de los sistemas de información CDBB-500 en sus primeras versiones.
El proyecto soportado inicialmente por CONABIO y CINVESTAV, tiene el resultado de
un diseño de base de datos y su implementación parcial “stand- alone”. El proyecto de tener
una base de datos nacional y un sitio de Internet dentro de la red de CONABIO, da origen
al lanzamiento de un segundo proyecto.

La segunda parte de este capítulo consiste en presentar el trabajo en cuestión, llamado
Micro500. El proyecto tiene por objetivo el desarrollo de un sistema basado en
conocimiento, sustentado con una base de datos abierta y tecnología cliente-servidor. Este
proyecto es apoyado por el propio CINVESTAV.


1.1 Antecedentes del proyecto Micro500

La primera parte de este capítulo muestra parte de la historia de la colección de cultivos
microbianos y cómo fue denominada con el acrónimo CDBB500. Así también se señalan
los objetivos fundamentales bajo los cuales fue creada. Esta colección, actualmente tiene el
propósito de colaborar con el desarrollo de la enseñanza, ciencia y tecnología. De igual
forma se muestra parte de las actividades y servicios que brinda esta colección. En una
segunda parte se describen y analizan los diferentes proyectos que han surgido a través de
los años, a fin de obtener un sistema que brinde de manera eficaz una alta disponibilidad de
datos.


1.1.1 La colección nacional de microorganismos

La colección de Cultivos Microbianos fue creada en el CINVESTAV, con el objeto de
contar un acervo de cultivos puros para su aplicación en la docencia e investigación. A
fines del año 1972, se inició su creación con el objetivo de contar con cultivos puros debido
al tipo de actividades que se llevan a cabo en el departamento, y quedó formalmente
integrada como colección de importancia industrial y agrícola en 1974. En 1977 fue
reconocida y aceptada por el Centro Mundial de Datos Microbianos (WDC), con el
acrónimo “Colección del Depar tamento de Biotecnología y Bioingeniería” y el numero
500, formando el acrónimo para su identificación internacional CDBB-500, que es como
actualmente se conoce. Posteriormente, en 1981, por las actividades y servicios que la
colección brinda tanto dentro como fuera del país, quedó afiliada a la World Federation

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Culture Collections (WFCC), en 1992 la WFCC postuló a la colección a formar parte del
Comité de Educación Internacional de Colecciones de Microorganismos.

Distribuidas en 56 países, existen más de 500 colecciones de microorganismos registrados
en la WDC, cada una es de especial importancia cubriendo diversas actividades y con una
amplia cantidad de microorganismos, virus, líneas celulares y vectores.

En los países en desarrollo existen colec