PDF de programación - OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE BASE DE DATOS

1.1 OBJETIVO DE LOS SISTEMAS DE BASE DE DATOS

DBMS: DATA BASE MANAGEMENT SYSTEM (SISTEMA DE MANEJO DE BASE
DE DATOS).
DBM: DATA BASE MANAGER (MANEJADOR DE BASE DE DATOS).
DB: DATA BASE (BASE DE DATOS).

Un DBMS consiste de una base de datos y un conjunto de aplicaciones (programas) para
tener acceso a ellos. Com(cid:186)nmente, la base de datos contiene información interrelacionada y
referente a una misma entidad o empresa.
 
El objetivo primordial de un DBMS es crear un ambiente en el que sea posible almacenar y
recuperar información en forma eficiente y conveniente.
 
Otro  modelo  que  se  utiliza  com(cid:186)nmente  para  manipular  una  base  de  datos  es  el  llamado
SISTEMA  DE  PROCESAMIENTO  DE  ARCHIVOS;  que  consta  de  un  conjunto  de
programas  que  permiten  el  acceso  a  la  base  de  datos,  pero  no  optimizan  los  métodos
utilizados, provocando entre otros los siguientes problemas:

REDUNDANCIA.  Esta  se  presenta  cuando  se  repiten  innecesariamente  datos  en  los
archivos  que  conforman  la  base  de  datos.  Esta  redundancia  aumenta  los  costes  de
almacenamiento y acceso y además puede llevar a inconsistencia de los datos.
INCONSISTENCIA. Ocurre cuando existe información contradictoria o incongruente en
la base de datos.
DIFICULTAD  EN  EL  ACCESO  A  LOS  DATOS.  Debido  a  que  los  sistemas  de
procesamiento de archivos generalmente se conforman en distintos tiempos o épocas
y  ocasionalmente  por  distintos  programadores,  el  formato  de  la  información  no  es
uniforme y se requiere de establecer métodos de enlace y conversión  para  combinar
datos contenidos en distintos archivos.
AISLAMIENTO DE LOS DATOS. Se refiere a la dificultad de extender las aplicaciones
que permitan controlar a la base de datos, como pueden ser, nuevos reportes, utilerías
y demás debido a la diferencia de formatos en los archivos almacenados.
ANOMALIAS  EN  EL  ACCESO  CONCURRENTE.  Ocurre  cuando  el  sistema  es
multiusuario y no se establecen los controles adecuados para sincronizar los procesos
que afectan a la base de datos. Com(cid:186)nmente se refiere a la poca o nula efectividad de
los procedimientos de bloqueo.
PROBLEMAS DE SEGURIDAD. Se presentan cuando no es posible establecer claves
de  acceso  y  resguardo  en  forma  uniforme  para  todo  el  sistema,  facilitando  así  el
acceso a intrusos.
PROBLEMAS DE INTEGRIDAD. Ocurre cuando no existe a través de todo el sistema
procedimientos uniformes de validación para los datos.

1.2 ABSTRACCIÓN DE LA INFORMACIÓN
 
Uno  de  los  objetivos  del  DBMS  es  el  ocultar  al  usuario  final  ciertos  aspectos  técnicos
relativos  al  diseño  de  los  manejadores,  puesto  que  estos  no  son  relevantes  para  este
usuario final.
 
Las estructuras de datos utilizadas para el almacenamiento y recuperación de la información
son muchas veces altamente complejas con el objeto de crear un sistema eficiente.
 
Para diferenciar las etapas en que cada operador, diseñador y otros personajes intervienen,
debe distinguirse entre los siguientes niveles de diseño:
  NIVEL  FISICO.  Es  aquel  en  el  que  se  determinan  las  características  de
 
almacenamiento  en  el  medio  secundario.  Los  diseñadores  de  este  nivel  poseen  un

1. 

 

 

amplio  dominio  de  cuestiones  técnicas  y  de  manejo  de  hardware.  Muchas  veces  se
opta por mantener el nivel físico proporcionado por el sistema operativo para facilitar y
agilizar el desarrollo.

2.        NIVEL  CONCEPTUAL.  Es  aquel  en  el  que  se  definen  las  estructuras  l(cid:179)gicas  de
almacenamiento y las relaciones que se darán entre ellas. Ejemplos comunes de este
nivel son el diseño de los registros y las ligas que permitirán la conexión entre registros
de un mismo archivo, de archivos distintos incluso, de ligas hacia archivos.
3.       NIVEL DE EDICION.  Es  aquel  en  el  que  se  presenta  al  usuario  final  y  que  puede
combinaciones o relaciones entre los datos que conforman a la base de datos global.
Puede  definirse  como  la  forma  en  el  que  el  usuario  aprecia  la  información  y  sus
relaciones.

1.3 MODELOS DE DATOS
 
Un modelo de datos es un conjunto de herramientas conceptuales para describir los datos,
las relaciones entre ellos, su semántica y sus limitantes.
 
Los modelos de datos se clasifican en tres grupos principales:

1.    MODELOS LOGICOS BASADOS EN OBJETOS. Son aquellos que nos permiten una
definición clara y concisa de los esquemas conceptual y de visión. Su característica
principal  es  que  permiten  definir  en  forma  detallada  las  limitantes  de  los  datos.
Ejemplos de este tipo de modelos son:  

§         Modelo entidad relación.
§         Modelo binario
§         Modelo semántico de los datos
§         Modelo infológico

2.    MODELOS LOGICOS BASADOS EN REGISTROS. Operan sobre niveles conceptual
y  de  visión.  Sus  características  principales  son  que  permiten  una  descripción  más
amplia  de  la  implantación,  pero  no  son  capaces  de  especificar  con  claridad  las
limitantes de los datos. Son ejemplos de este tipo de modelos:
§         Modelo relacional: Los datos y las relaciones se representan mediante

tablas, cada una con diferentes columnas y nombres (cid:186)nicos.

§         Modelo de red: Los datos se representan mediante nombres de registros

y las relaciones mediante conjunto de ligas.

§                  Modelo  jer(cid:161)rquico:  Es  semejante  al  modelo  de  red,  pero  con  una

estructura arbolada. 
 

3.    MODELOS FISICOS DE DATOS. Describen los datos en el nivel más bajo y permiten
identificar  algunos  detalles  de  implantación  para  el  manejo  del  hardware  de
almacenamiento. Ejemplos de este tipo de modelos son:

Modelo unificador
Modelo memoria de cuadros

1.4 INSTANCIAS Y ESQUEMAS
 
Como  es  obvio,  la  base  de  datos  es  dinámica  y  por  tanto  se  encuentra  sujeta  a
modificaciones constantes por la agregación, eliminación y alteración de datos.
 
Para  definir  las  distintas  etapas  por  las  que  atraviesa  una  base  de  datos,  se  utiliza  el
concepto de instancia de la base de datos; esta se refiere al estado que ésta guarda en
un momento determinado.
 
También  es  relevante  el  observar  que  uno  o  varios  archivos  pudieron  ser  sujetos  a  una
reestructuración  o  reorganización.  Para  solucionar  el  problema  referente  al  estado  que

guarda la estructura de la base de datos, se define el concepto de esquema de la base de
datos;  este  hace  referencia  al  estado  que  guarda  la  organización  conceptual  (estructura,
ligas, relaciones y demás) de la base de datos en un momento determinado.

 
REESTRUCTURACIÓN.  Cuando  se  hacen  cambios  en  la  estructura,  quitar  un  campo,
agregar, modificar longitud o un tipo.
REORGANIZACIÓN. Cambiar el modelo con el que se controla el acceso a los datos.
NOTA: Com(cid:186)nmente la reorganización trae como consecuencia la reestructuración.
 
Existen  varios  esquemas  para  cada  nivel  de  la  base  de  datos;  de  tal  forma,  tenemos  un
esquema físico, esquema conceptual y esquema de visión (llamado también subesquema).
 
1.5 INDEPENDENCIA DE LOS DATOS
 
Esta se refiere a la libertad que pueda existir para modificar algunos de los esquemas sin
que exista la necesidad de reescribir los programas de aplicación.
 
Existen básicamente dos tipos de independencia:
 
INDEPENDENCIA  FÍSICA.  Esta  se  presenta  cuando  es  posible  la  modificación  del
esquema físico sin afectar a los esquemas restantes. Las principales razones para llevar a
cabo  una  modificación  del  esquema 
físico  serán  un  ajuste  en  el  hardware  de
almacenamiento o una redistribución de los datos en él.
 
INDEPENDENCIA LÓGICA. Ocurre cuando se modifica el esquema conceptual sin afectar
al resto de los esquemas. Básicamente se modifica el esquema conceptual cuando cambian
las características de los datos a almacenar.
 
Es  relativamente  más  sencillo  y  probable  lograr  la  independencia  física  puesto  que  una
modificación  del  esquema  conceptual,  (estructuras,  ligas  y  demás  )  inevitablemente
requerirá de modificaciones el código para su manipulación
 
 
 
1.6 LENGUAJE DE DEFINICION DE DATOS
 
Un esquema de base de datos se especifica por medio de un conjunto de definiciones que
se expresan mediante un lenguaje especial llamado lenguaje de definición de datos.
 
El resultado de la combinación de sentencias de DDL es un conjunto de tablas las cuales se
almacenan en un archivo especial llamado diccionario de datos.
 
El DDL (Data Definition Language) es aquel que permite describir un esquema de base de
datos. Las definiciones resultantes conformaran al DICCIONARIO DE DATOS.
 
Un DICCIONARIO DE DATOS es un archivo que contiene metadatos que se consulta antes
de leer o modificar datos reales en el sistema de base de datos.
 
 
1.7 LENGUAJE DE MANIPULACION DE DATOS
 
El DML (Data Manipulation Language) nos sirve para manejar la información contenida en la
base de datos. Este manejo consiste básicamente en la inserción, recuperación, eliminación
y modificación de la información.

 
El DML aplicado a nivel físico será utilizado para realizar procesos que permitan un acceso
más eficiente a la información; en el nivel de visión tendrá como finalidad mostrar al usuario
destino los datos en una forma clara y sencilla.
 
Existen dos tipos de DML:
 
DE PROCEDIMIENTOS. Especifican cuales datos habrán de ser manipulados y el método
que se utilizará para ello.
 
SIN PROCEDIMIENTOS. Solamente especifican los datos a manejar.
 
Los  DML  de  procedimientos  son  mucho  mas  eficientes  en  lo  que  respecta  a  sus
capacidades de manejo y control de la información, pero su complejidad es mayor.
 
Se define una consulta como una operación que solicita la recuperación de información. La
parte del DML que se encarga de procesar esta recuperación se conoce como LENGUAJE
DE CONSULTA.
 
1.8 MANEJADOR DE BASES DE DATOS

Es una interface entre los datos de baj