1.1. Introducción a las bases de datos.

 

¿Qué es una base de datos?

Una base de datos (cuya abreviatura es BD) es una entidad en la cual se pueden almacenar datos de manera estructurada, con la menor redundancia posible. Diferentes programas y diferentes usuarios deben poder utilizar estos datos. Por lo tanto, el concepto de base de datos generalmente está relacionado con el de red ya que se debe poder compartir esta información. De allí el término base.

BasesDatos1 

¿Por qué utilizar una base de datos?

Una base de datos proporciona a los usuarios el acceso a datos, que pueden visualizar, ingresar o actualizar, en concordancia con los derechos de acceso que se les hayan otorgado. Se convierte más útil a medida que la cantidad de datos almacenados crece.

Una base de datos puede ser local, es decir que puede utilizarla sólo un usuario en un equipo, o puede ser distribuida, es decir que la información se almacena en equipos remotos y se puede acceder a ella a través de una red.

La principal ventaja de utilizar bases de datos es que múltiples usuarios pueden acceder a ellas al mismo tiempo.

ARQUITECTURA DE UN SISTEMA ADMINISTRADOR DE BASE DE DATOS (DBMS):

La arquitectura de un DBMS se divide en tres niveles:

  • Nivel Externo
  • Nivel Conceptual
  • Nivel Interno

El nivel externo es el nivel más alto y más cercano al usuario, llamado también Vista de usuario. Esta tiene relación con la forma en que cada usuario puede visualizar la información de la base de datos. Por ejemplo los usuarios finales y los programadores de una aplicación pueden tener diferentes vistas externas.

Por ejemplo, un instructor verá la base de datos como una colección de estudiantes y cursos ofrecidos por la universidad. Un administrador verá la base de datos como una colección de registros en la disponibilidad de materiales de los cursos proporcionados por la universidad.

 

El nivel Conceptual está entre el nivel externo y el interno. Representa la base de datos como un todo y es usada por el administrador de la base de datos (DBA). Muestra los datos como realmente son.

En el nivel externo, los usuarios están limitados al lenguaje que estén utilizando. En el nivel conceptual los datos se ven sin ninguna de estas limitaciones.

El nivel interno trata sobre el almacenamiento físico de los datos, y es el nivel más bajo de la arquitectura. Describe la secuencia física de los registros almacenados.

 

MODELOS DE DATOS. [1]

Los modelos de datos se usan para describir datos en los niveles lógico y de vistas. Se caracterizan por el hecho de que proporcionan capacidades estructurales muy flexibles y permiten que las ligaduras de datos sean especificadas explícitamente. Los modelos de datos pueden ser clasificados en las siguientes categorías:

  • Modelos Lógicos Basados en Objetos
    • El modelo Entidad Relación.
    • El modelo orientado a objetos.
    • Modelo Lógico Basado en Registros.
      • Modelo Relacional.
      • Modelo de Red.
      • Modelo jerárquico.
      • El modelo de datos semántico.
      • El modelo de datos funcional.

MODELO LÓGICO BASADO EN OBJETOS.

Se enfoca en describir los datos, las relaciones entre los datos y algunas limitaciones definidas.

 MODELO ENTIDAD RELACIÓN.

Está basado en una percepción del mundo real que consta de una colección de objetos básicos llamados entidades, y de relaciones entre estos objetos.

La totalidad de estructuras lógicas de una base de datos se pueden expresar gráficamente mediante un diagrama Entidad Relación, que consta de los siguientes componentes: Rectángulos, elipses, rombos y líneas.

MODELO ORIENTADO A OBJETOS.

Está basado en una colección de objetos. Un objeto contiene valores almacenados en variables de ejemplares (instancias) de ese objeto. Los objetos se agrupan en clases. Al contrario que las entidades en el modelo E-R, cada objeto tiene su propia identidad única,  independientemente de los valores que contenga.

 MODELO LÓGICO BASADO EN REGISTROS.

Se enfoca en describir la estructura de datos y las técnicas de acceso en un sistema de administración de bases de datos.

Se usan para describir datos en los niveles lógico y de vistas. En contraste con los modelos basados en objetos, se usan tanto para especificar la estructura lógica completa de la base de datos como para proporcionar una descripción de alto nivel de la implementación.

Los modelos basados en registros se llaman así debido a que la base de datos se estructura en registros de formato fijo de diferentes tipos. En cada tipo de registro se define un número fijo de campos o atributos, y cada campo tiene normalmente una longitud fija.

 MODELO JERÁRQUICO.

En este modelo los datos son representados en la forma de un árbol. Los datos se representan como una colección de registros, y las relaciones entre los datos son representados por enlaces.

MODELO DE RED.

Es similar al modelo jerárquico en la forma en que los datos y las relaciones son representados como registros y enlaces. Sin embargo, los registros en la base de datos son representados gráficamente.

MODELO RELACIONAL

En este modelo, la base de datos es estructurada en registros de formato fijo, de varios tipos. Cada tipo de registro  tiene un número fijo de atributos o campos, los cuales son usualmente de tamaño fijo. Este es el modelo más utilizado.

 

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS.

 Entre las principales características de los sistemas de base de datos podemos mencionar:

  • Independencia lógica y física de los datos.
  • Redundancia mínima.
  • Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios.
  • Integridad de los datos.
  • Consultas complejas optimizadas.
  • Seguridad de acceso y auditoria.
  • Respaldo y recuperación.

Acceso a través de lenguajes de programación estándar.



[1]  Fundamentos de Bases de Datos. Silberschatz – Korth - Sudarshan