Definición de Base de Datos

Conjunto de archivos relacionados entre si, sin redundancias perjudiciales y diseñados para servir a una aplicación de la mejor manera posible.

DBMS (DataBase management System) Sistema Manejador de Base de Datos
Un DBMS consiste de una base de datos y un conjunto de aplicaciones (programas) para tener acceso a ellos.

El objetivo primordial de una DBMS es crear un ambiente en el que sea posible almacenar y recuperar información en forma eficiente y conveniente.

1. Objetivo de los sistemas de base de datos

1. Evitar redundancia e inconsistencia de datos
2. Facilidad para tener acceso a los datos
3. Implementar la seguridad en los datos
4. Permitir en forma simple la modificación de los archivos

2. Abstracción de la información

Para ocultar la complejidad de las estructuras de datos se deben definir varios niveles de abstracción.

Nivel físico: Este es el nivel mas bajo de abstracción, en el que se describe como se almacenan realmente los datos

Nivel conceptual: Se describe a toda la base de datos en términos de unas cuantas estructuras sencillas

Nivel de visión: Nivel de abstracción mas alto, en el cual se describe solamente una parte de la base de datos. El sistema puede proporcionar muchas vistas diferentes de la misma base de datos

3. Modelos de datos

Es un grupo de herramientas conceptuales para describir los datos, sus relaciones, su semántica y sus limitantes.

Grupos de modelos de datos

a) Lógicos basados en objetos
Se utilizan para describir los datos en los niveles conceptual y de visión 
se caracterizan por el hecho de que hacen posible especificar claramente las limitantes de los datos.

b) Lógicos basados en registros
Se utilizan para describir los datos en los niveles conceptual y de visión
A diferencia de los modelos de datos basados en objetos, estos modelos no permiten especificar en forma clara las limitantes de los datos.

Ejemplos:
1. Relacional
2. Redes
3. Jerárquico

c) Físicos de los datos
Sirven para describir los datos en el nivel mas bajo de abstracción.
 

4. Instancias y esquemas

Instancia
Conjunto de información almacenado en la base de datos en cierto momento.

Esquema
Diseño general de la base de datos

Los esquemas se dividen de acuerdo con los niveles de abstracción mencionados

a) Esquema físico
b) Esquema conceptual
c) Sub-Esquemas

5. Independencia de los datos

Es la capacidad de modificar una definición de esquema en un nivel sin obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicaciones.

Tipos de independencia de datos

a) Independencia física: Capacidad de modificar el esquema físico sin obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicaciones.

b) Independencia lógica: Capacidad de modificar el esquema conceptual sin obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicación.

6. Lenguaje de definición de datos (DDL)

Forma parte de un manejador de base de datos, es un lenguaje especial que sirve para definir un esquema de base de datos por medio de una serie de definiciones.

El conjunto de tablas
Se almacena en un archivo llamado diccionario de datos, este archivo contiene meta datos, es decir, datos a cerca de los datos. Este archivo se consulta antes de actualizar los datos reales en la base de datos.

7. Lenguaje de manejo de datos (DML)

Los niveles de abstracción también se aplican al manejo de los datos; esta manipulación consiste en:

a) La recuperación de información almacenada en la base de datos.
b) La inserción de información nueva en la B.D.
c) La eliminación de inf. en la B.D.

Tipos de DML

a) De procedimientos: Necesitan que el usuario especifique cuales datos quiere y como deben obtenerse.

b) Sin procedimientos: Requiere que el usuario especifique cuales datos quiere sin especificar como obtenerlos.

8. Manejador de base de datos

a) Definición
b) Objetivo 
c) Características

a) Definición: Un manejador de la B.D. es un modulo de programas que constituye la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la B.D. y los programas de aplicaciones.

Manejador de Base de Datos 
DDL, DML, LC, Reporteadores, Utilerías

Lenguaje de consulta (LC) 
Sirve para realizar consultas a la B.D. de manera muy sencilla.

b) Objetivo 
Crear un ambiente en el cual se pueda recuperar la información de forma conveniente y eficiente.

c) Características 

1. Interacción con el manejador de archivos:
El manejador de B.D. se encarga realmente del almacenamiento, recuperación, y actualización de los datos en la B.D., funciones que normalmente realiza el Sistema Operativo.

2. Implementación de la integridad:
Los valores de los datos almacenados en la B.D. deben satisfacer las limitantes de consistencia.

3. Puesta en practica de la seguridad:
No es preciso que todos los usuarios de la B.D, tengan acceso a todo su contenido, es labor del manejador que se cumplan los requisitos de seguridad.

4. Respaldo y recuperación:
Un sistema de computo como cualquier otro dispositivo mecánico u electrónico esta sujeto a fallas, en caso de una falla se pierde información de la B.D. es responsabilidad del manejador detectar las fallas y restaurar la B.D.

5. Control de concurrencia:
Es necesario que el sistema controle la interacción entre los usuarios concurrentes; lograr dicho control también es tarea del manejador.

El uso de un manejador de B.D. que cumpla con todas estas características se justifica cuando se manejan grandes volúmenes de inf. en un equipo multiusuario o en una red.

9 Administrador de la base de datos

Definición: Es una persona que tiene control sobre el sistema de base de datos.

Funciones del administrador
1. Definición de esquema: Creación del esquema original de la base de datos.
2. Definición de la estructura de almacenamiento y métodos de acceso.
3. Modificación del esquema y de la organización física.
4. Concesión de autorización para el acceso a los datos.
5. Especificación de las limitantes de integridad.

10 Usuarios de la base de datos

Existen tres tipos de usuarios y se distinguen por el modo de que interactúan con el sistema y son los siguientes:

- Usuarios casuales:
Interactúan con el sistema sin escribir programas, escriben sus consultas utilizando el lenguaje de consultas.
- Usuarios Ingenuos:
Interactúan con el sistema llamando alguno de los programas de aplicaciones ya escritos.
- Usuarios especializados:
Son aquellos que escriben aplicaciones para la B.D. muy complejas.

Ejemplo: Diseño por computadora, sistemas expertos, etc.