La base de datos en el conjunto de información relacionada que se encuentra agrupada ó estructurada que pueden ser de forma manuscrita o digital.
En su forma digital es un conjunto de información almacenada en discos que permiten su manipulación directa por medio de programas diseñados para dicha función.
Diferencia entre dato e información
Datos:
Un dato no es otra cosa que una representación simbólica de alguna situación o conocimiento, sin ningún sentido semántico, describiendo situaciones y hechos sin transmitir mensaje alguno. Puede ser un número, una letra o un hecho.
Información:
Mientras que la información, es un conjunto de datos, los cuales son adecuadamente procesados, para que de esta manera, puedan proveer un mensaje que contribuya a la toma de decisión a la hora de resolver un problema, además de incrementar el conocimiento, en los usuarios que tienen acceso a dicha información.
12 reglas de Codd y para qué sirven.
Regla 0: el sistema debe ser relacional, base de datos y administrador de sistema. Ese sistema debe utilizar sus facilidades relacionales (exclusivamente) para manejar la base de datos.
Regla 1: la regla de la información, toda la información en la base de datos es representada unidireccionalmente, por valores en posiciones de las columnas dentro de filas de tablas. Toda la información en una base de datos relacional se representa explícitamente en el nivel lógico exactamente de una manera: con valores en tablas.
Regla 2: la regla del acceso garantizado, todos los datos deben ser accesibles sin ambigüedad. Esta regla es esencialmente una nueva exposición del requisito fundamental para las llaves primarias. Dice que cada valor escalar individual en la base de datos debe ser lógicamente direccionable especificando el nombre de la tabla, la columna que lo contiene y la llave primaria.
Regla 3: tratamiento sistemático de valores nulos, el sistema de gestión de base de datos debe permitir que haya campos nulos. Debe tener una representación de la “información que falta y de la información inaplicable” que es sistemática, distinto de todos los valores regulares.
Regla 4: catálogo dinámico en línea basado en el modelo relacional, el sistema debe soportar un catálogo en línea, el catálogo relacional debe ser accesible a los usuarios autorizados. Es decir, los usuarios deben poder tener acceso a la estructura de la base de datos (catálogo).
Regla 5: la regla comprensiva del sublenguaje de los datos, el sistema debe soportar por lo menos un lenguaje relacional que:
Tenga una sintaxis lineal.
Puede ser utilizado de manera interactiva.
Soporte operaciones de definición de datos, operaciones de manipulación de datos (actualización así como la recuperación), seguridad e integridad y operaciones de administración de transacciones.
Regla 6: regla de actualización, todas las vistas que son teóricamente actualizables deben ser actualizables por el sistema.
Regla 7: alto nivel de inserción, actualización, y cancelación, el sistema debe soportar suministrar datos en el mismo tiempo que se inserte, actualiza o esté borrando. Esto significa que los datos se pueden recuperar de una base de datos relacional en los sistemas construidos de datos de filas múltiples y/o de tablas múltiples.
Regla 8: independencia física de los datos, los programas de aplicación y actividades del terminal permanecen inalterados a nivel lógico cuando quiera que se realicen cambios en las representaciones de almacenamiento o métodos de acceso.
Regla 9: independencia lógica de los datos, los cambios al nivel lógico (tablas, columnas, filas, etc.) no deben requerir un cambio a una solicitud basada en la estructura. La independencia de datos lógica es más difícil de lograr que la independencia física de datos.
Regla 10: independencia de la integridad, las limitaciones de la integridad se deben especificar por separado de los programas de la aplicación y se almacenan en la base de datos. Debe ser posible cambiar esas limitaciones sin afectar innecesariamente las aplicaciones existentes.
Regla 11: independencia de la distribución, la distribución de las porciones de la base de datos a las varias localizaciones debe ser invisible a los usuarios de la base de datos. Los usos existentes deben continuar funcionando con éxito:
Cuando una versión distribuida del SGBD se introdujo por primera vez
cuando se distribuyen los datos existentes se redistribuyen en todo el sistema.
Regla 12: la regla de la no subversión, si el sistema proporciona una interfaz de bajo nivel de registro, a parte de una interfaz relacional, que esa interfaz de bajo nivel no se pueda utilizar para subvertir el sistema, por ejemplo: sin pasar por seguridad relacional o limitación de integridad. Esto es debido a que existen sistemas anteriormente no relacionales que añadieron una interfaz relacional, pero con la interfaz nativa existe la posibilidad de trabajar no relacionalmente.
¿Qué es un motor de base de datos?
Motor de base de datos es el servicio principal para almacenar, procesar y proteger los datos. El Motor de base de datos proporciona acceso controlado y procesamiento de transacciones rápido para cumplir con los requisitos de las aplicaciones consumidoras de datos más exigentes de su empresa
¿Qué es un SGBD?
Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) o DBMS (DataBase Management System) es una colección de programas cuyo objetivo es servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. Un SGBD permiten definir los datos a distintos niveles de abstracción y manipular dichos datos, garantizando la seguridad e integridad de los mismos.
Bases de datos más utilizadas
Access: Es un programa sistema gestión de Base de datos relacional creado y modificado por Microsoft para uso personal de pequeñas organizaciones. Es la base de datos más amigable y versátil del mercado.
Apache Cassandra: Es probablemente uno de los proyectos NoSQL más conocidos del mercado. Se trata de una base de datos distribuida de segunda generación con alta escalabilidad que está siendo usada por gigantes como Facebook (que es quien la ha desarrollado), Digg, Twitter, Cisco y más empresas. El objetivo es ofrecer un entorno consistente, tolerante a fallos y de alta disponibilidad a la hora de almacenar datos.
Berkeley DB: Sistema de base de datos embebido, open source. Provee un kit de herramientas de alta performance con soporte para aplicaciones de escritorio y servidores. Soporta C, C++, Java, Tcl, Perl y Python APIs. Corre bajo Windows 95/98/NT/2000, VxWorks, Linux y Unix. Freeware para distribuciones no comerciales.
HSQLDB: Sistema de base de datos rápido pequeño y relacional escrito completamente en java.
Hypersonic SQL: Sistema de base de datos relacional súper pequeño creado íntegramente en java, soporta standard SQL y tiene interfaz JDBC.
Todo en menos de 100Kb.
SQLite: SQLite es una pequeña librería de C que implementa self-contained. Cero-configuration. Motor de base de datos SQL.
MS SQL Server Express Edition: Versión Express, liviana, de la versión comercial de SQL SERVER DATABASE
Oracle (diferentes S.O): Es un sistema de gestión de base de datos relacional (o RDBMS por el acrónimo en inglés de Relational Data Base Management System), desarrollado por Oracle Corporation. Se considera a Oracle como uno de los sistemas de bases de datos más completos, destacando:
• Soporte de transacciones
• Estabilidad
• Escalabilidad
• Soporte multiplataforma
Informix (Mundo UNIX): Es una familia de productos RDBMS de IBM, adquirida en 2001 a una compañía (también llamada Informix o Informix Software) cuyos orígenes se remontan a 1980. El DBMS Informix fue concebido y diseñado por Roger Sippl a finales de los años 1970. La compañía Informix fue fundada en 1980, salió a bolsa en 1986 y durante parte de los años 1990 fue el segundo sistema de bases de datos más popular después de Oracle. Sin embargo, su éxito no duró mucho y para el año 2000 una serie de tropiezos en su gestión había debilitado seriamente a la compañía desde el punto de vista financiero.
DB2 (AS/400 de IBM): DB2 es una marca comercial, propiedad de IBM, bajo la cual se comercializa el sistema de gestión de base de datos. DB2 versión 9 es un motor de base de datos relacional que integra XML de manera nativa, lo que IBM ha llamado pureXML, que permite almacenar documentos completos dentro del tipo de datos xml para realizar operaciones y búsquedas de manera jerárquica dentro de éste, e integrarlo con búsquedas relacionales.
Clasificación de las bases de datos según su variabilidad
Bases de datos estáticas
Éstas son bases de datos de sólo lectura, utilizadas primordialmente para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.
Bases de datos dinámicas
Éstas son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización, borrado y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Un ejemplo de esto puede ser la base de datos utilizada en un sistema de información de una tienda de abarrotes, una farmacia, un videoclub.
Modelos de base de datos
Jerárquica
El modelo jerárquico organiza los datos en una estructura de árbol, en la que cada registro tiene un único elemento o raíz. Los registros del mismo nivel se clasifican en un orden específico. Ese orden se usa a manera de orden físico para almacenar la base de datos. El modelo es bueno para describir muchas relaciones del mundo real.
Este modelo fue usado principalmente por los Sistemas de Gestión de Información de IBM en las décadas de 1960 y 1970, pero raramente se los ve en la actualidad debido a ciertas ineficiencias operativas.
Red
l modelo de red se basa en el modelo jerárquico, permitiendo relaciones de muchos a muchos entre registros vinculados, lo que implica registros principales múltiples. Basado en la teoría matemática de conjuntos, el modelo se construye con conjuntos de registros relacionados. Cada conjunto consiste de un registro propietario o principal y uno o más registros miembros o secundarios. Un registro puede ser miembro o secundario en múltiples conjuntos, permitiendo que este modelo represente relaciones complejas.
Fue muy popular en la década de 1970 después de que fue definido formalmente por la Conference on Data Systems Languages (CODASYL).}
Documental
Una base de datos documental, también llamada una base de datos orientada a documentos u tienda de documentos, es un subconjunto de un tipo de base de datos NoSQL.
Algunos almacenes de documentos también pueden ser bases de datos de valores clave. Una base de datos de documentos se utiliza para almacenar, recuperar y administrar datos semiestructurados.
A diferencia de las bases de datos relacionales tradicionales, el modelo de datos en una base de datos de documentos no está estructurado en un formato de tabla de filas y columnas.
El esquema puede variar, proporcionando mucha más flexibilidad para el modelado de datos que las bases de datos relacionales.
Las bases de datos documental almacena cada registro y sus datos asociados en un solo documento. Cada documento contiene datos semiestructurados que pueden ser consultados con el uso de varias herramientas de consulta y análisis del DBMS.
Relacional
Siendo el modelo más común, el modelo relacional ordena los datos en tablas, también conocidas como relaciones, cada una de las cuales se compone de columnas y filas. Cada columna enumera un atributo de la entidad en cuestión, por ejemplo, precio, código postal o fecha de nacimiento. En conjunto, a los atributos en una relación se los llama dominio. Se elige un atributo particular o combinación de atributos como clave primaria, a la cual se puede hacer referencia en otras tablas, en donde se la denomina clave externa.
Orientada a objetos
Este modelo define una base de datos como una colección de objetos, o elementos de software reutilizables, con funciones y métodos relacionados. Hay varios tipos de bases de datos orientadas a objetos:
Una base de datos multimedia incorpora elementos multimedia, tales como imágenes, que no se podrían almacenar en una base de datos relacional.
Una base de datos de hipertexto permite que cualquier objeto se conecte a cualquier otro objeto. Es útil para organizar lotes de datos disímiles, pero no es ideal para análisis numérico.
El modelo de base de datos orientado a objetos es el mejor modelo conocido de base de datos post relacional ya que incorpora tablas, pero no se limita a ellas. A dichos modelos también se los conoce como modelos de base de datos híbridos.
Que es una relación y que tipos de relaciones existen
Uno a uno
Aparece cuando un registro de la tabla A sólo puede relacionarse con 1 registro de la tabla B. Este modelo aparece en relaciones de tipo exclusivo, como por ejemplo Países-Banderas, ya que cada país tiene una única bandera oficial, y cada bandera sólo puede pertenecer a un país; otro ejemplo sería Matrículas de coches y Número de bastidor.
Uno a muchos
La tabla de claves primaria sólo contiene un registro que se relaciona con ninguno, uno o varios registros en la tabla relacionada.
Muchos a muchos
Cada registro en ambas tablas puede estar relacionado con varios registros (o con ninguno) en la otra tabla. Estas relaciones requieren una tercera tabla, denominada tabla de enlace o asociación, porque los sistemas relacionales no pueden alojar directamente la relación.
Diseño de base de datos
Conceptual:
Esta fase incluye la identificación de las entidades del sistema y empresariales clave de nivel superior y sus relaciones, que definen el ámbito del problema que tratará el sistema. Estas entidades clave del sistema y empresariales se definen mediante la utilización de elementos de modelado del perfil UML para el modelado empresarial, incluidos los elementos del modelo de análisis empresarial y el modelo de clase de análisis del modelo de análisis.
Lógica:
Esta fase incluye el perfeccionamiento de las entidades del sistema y empresariales de alto nivel de la fase conceptual en entidades lógicas más detalladas. Estas entidades lógicas y sus relaciones se pueden definir, opcionalmente, en un modelo lógico de datos mediante la utilización de los elementos de modelado del perfil UML para el diseño de bases de datos, como se describe en la Directriz: Modelo de datos. Este modelo lógico de datos forma parte del Producto de trabajo: Modelo de datos y no es un producto de trabajo diferente de RUP.
Física:
Esta fase incluye la transformación de los diseños de la clase lógica en diseños de tablas de bases de datos físicas detalladas y optimizadas. La fase física también incluye la correlación de los diseños de tablas de base de datos con espacios de tablas y con el componente de base de datos en el diseño de almacenamiento de bases de datos.
Ventajas y desventajas de las bases de datos relacionales
Ventajas
- Puedes administrar fácilmente tu información con el modelo CRUD.
- Tu información se queda guardada y es fácil hacer respaldos.
- Dependiendo del manejador que uses, el desempeño sigue siendo bueno a gran escala.
- Puedes crear vistas con cálculos y procesamiento de información dentro de la base de datos para crear reportes fácilmente.
- Potencian web apps o apps móviles con manejo de información de usuarios, contenido y transacciones.
Desventajas
- Si las necesidades cambian, puede ser complicado modificar el modelo.
- Si el modelo no es bueno, la aplicación que use la base de datos podrá ser inconsistente, lo que puede llevar a errores.
- Igualmente si el modelo no es bueno, puede no respetarse la atomicidad y existir información duplicada, lo que también lleva a errores.
- En general no es flexible, pues usa formas ya definidas, como tipos de información.
Elementos de una base de datos relacional
TABLAS:
Son estructuras encargadas de alojar la información de la base de datos.
CAMPOS:
Son cada una de las columnas de una tabla, cada campo almacena un dato en concreto.
REGISTROS:
Cada una de las filas de la tabla que agrupa toda la información de un mismo elemento.
RELACIONES:
Son los vínculos establecidos entre as diferentes tablas que permiten trabajar con los datos de todas ellas, como si estuvieran en una sola.
CONSULTA:
Mediante el uso de consulta se puede extraer información concreta aunque la misma provenga de varias tablas.
CLAVES:
Es un campo cuyo contenido no puede estar duplicado en la misma tabla y permite identificar a cada registro de manera univoca.
FORMULARIOS:
Son ventanas que permiten trabajar de manera cómoda sobre el contenido de varias tareas simultáneamente.
INFORMES:
De la base de datos se adquiere la información y se imprime, o a través de un pantallaso.
DATO:
Los datos se organizan en relaciones compuestas por tablas de atributos. Si convertimos esta definición a tablas tenemos que los datos se organizan en tablas compuestas por filas (registros) y columnas (campos).
¿Qué es la normalización?
El proceso de normalización de bases de datos consiste en designar y aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el modelo entidad-relación.
¿Cuántas formas normales existen?
Primera Forma Normal (1FN)
Una tabla está en Primera Forma Normal
Todos los atributos son atómicos. Un atributo es atómico si los elementos del dominio son indivisibles, mínimos.
La tabla contiene una clave primaria.
La llave primaria no contiene atributos nulos.
No posee ciclos repetitivos.
Una columna no puede tener múltiples valores. Los datos son atómicos. (Si a cada valor de X le pertenece un valor de Y, entonces a cada valor de Y le pertenece un valor de X)
Esta forma normal elimina los valores repetidos dentro de una BD
Segunda Forma Normal (2FN)
Dependencia Funcional. Una relación está en 2FN si está en 1FN y si los atributos que no forman parte de ninguna clave dependen de forma completa de la clave principal. Es decir que no existen dependencias parciales.
En otras palabras podríamos decir que la segunda forma normal está basada en el concepto de dependencia completamente funcional. Una dependencia funcional x \rightarrow y es completamente funcional si al eliminar los atributos A de X significa que la dependencia no es mantenida, esto es que A Є X, (X – {A}) -x-> Y. Una dependencia funcional x \rightarrow y es una dependencia parcial si hay algunos atributos A \in X que pueden ser eliminados de X y la dependencia todavía se mantiene, esto es A Є X, (X – {A}) -> Y.
Por ejemplo {DNI, ID_PROYECTO} \rightarrow HORAS_TRABAJO (con el DNI de un empleado y el ID de un proyecto sabemos cuántas horas de trabajo por semana trabaja un empleado en dicho proyecto) es completamente dependiente dado que ni DNI \rightarrow HORAS_TRABAJO ni ID_PROYECTO \rightarrow HORAS_TRABAJO mantienen la dependencia. Sin embargo {DNI, ID_PROYECTO} \rightarrow NOMBRE_EMPLEADO es parcialmente dependiente dado que DNI \rightarrow NOMBRE_EMPLEADO mantiene la dependencia.
Tercera Forma Normal (3FN)
La tabla se encuentra en 3FN si es 2FN y si no existe ninguna dependencia funcional transitiva entre los atributos que no son clave.
Un ejemplo de este concepto sería que, una dependencia funcional X->Y en un esquema de relación R es una dependencia transitiva si hay un conjunto de atributos Z que no es un subconjunto de alguna clave de R, donde se mantiene X->Z y Z->Y.
Por ejemplo, la dependencia SSN->DMGRSSN es una dependencia transitiva en EMP_DEPT de la siguiente figura. Decimos que la dependencia de DMGRSSN el atributo clave SSN es transitiva vía DNUMBER porque las dependencias SSN→DNUMBER y DNUMBER→DMGRSSN son mantenidas, y DNUMBER no es un subconjunto de la clave de EMP_DEPT. Intuitivamente, podemos ver que la dependencia de DMGRSSN sobre DNUMBER es indeseable en EMP_DEPT dado que DNUMBER no es una clave de EMP_DEPT.
Forma normal de Boyce-Codd (FNBC)
La tabla se encuentra en BCNF si cada determinante, atributo que determina completamente a otro, es clave candidata. Debera registrarse de forma anillada ante la presencia de un intervalo seguido de una formalizacion perpetua, es decir las variantes creadas, en una tabla no se llegaran a mostrar, si las ya planificadas, dejan de existir
Cuarta Forma Normal (4FN)
Una tabla se encuentra en 4FN si , y sólo si, para cada una de sus dependencias múltiples no funcionales X->->Y, siendo X una super-clave que, X es o una clave candidata o un conjunto de claves primarias.
Quinta Forma Normal (5FN)
Una tabla se encuentra en 5FN si:
La tabla está en 4FN
No existen relaciones de dependencias no triviales que no siguen los criterios de las claves. Una tabla que se encuentra en la 4FN se dice que está en la 5FN si, y sólo si, cada relación de dependencia se encuentra definida por las claves candidatas.
¿Qué es SQL?
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