Introducción a los Sistemas Gestores de Bases de...

GBD-Unidad 1-Sistemas Gestores de bases de DatosJorge Sánchez, www.jorgesanchez.net

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Introducción a los Sistemas Gestores de Bases de Datos

Gestión de Bases de Datos, módulo del ciclo de FP de Grado Superior, Administración de Sistemas Informáticos en Red

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[1] Datos y Archivos

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La necesidad de gestionar información

•¿Desde cuando el ser humano ha necesitado gestionar información?

•Desde siempre

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Primeras herramientas:

Imagen de Luis Figueroa: http://www.luisfi61.com

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Primeras tecnologías:

Tableta de arcilla del año 3000/3500 antes de Cristo. British MuseumImagen de BabelStone: http://commons.wikimedia.org/wiki/User:BabelStone

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Necesidades crecientes

Oficina de patentes de Estados Unidos, 1940Imagen de la Librería del Congreso de Estados Unidos: http://www.loc.gov/pictures/item/hec2009015033/

Oficina central de ArchivosMTM Business Systems

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Necesidades crecientes: Internet!

Data Center en el BálticoImagen obtenida en http://commons.wikimedia.org/wiki/File:BalticServers_data_center.jpg?uselang=es

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Necesidades crecientes: Internet de las Cosas

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Necesidades crecientes: Big Data

Explicación del Big DataInfografía de IBM

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Datos e información

•Dato: Valor en crudo de una propiedad:• Sánchez

• 41

• 12/2/2001 18:23:11

• Información: Dato con significado. Relevante• Mi primer apellido es Sánchez

• Tengo 41 años

• El 12/2/2001 a las 18:23:11 se apagó el servidor por última vez

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Sistema de información.La empresa como sistema

• La empresa como sistema:• RAE, sistema: “Conjunto de cosas que ordenadamente

relacionadas entre sí contribuyen a un determinado objeto”

•Sistema empresarial se divide en:• Subsistema productivo• Subsistema financiero• Subsistema directivo

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Sistema de información.Definición

• Sistema que aglutina los elementos que nos permiten gestionar la información de una entidad (empresarial o no)• Elementos:• Recursos físicos.• Recursos humanos.• Protocolo

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Sistema de información electrónico.Elementos

•Hardware

•Recursos humanos

•Datos

•Software

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[2] Tipos de gestión de datos mediante sistemas digitales

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Sistemas de gestión de ficheros

Aplicación 1

Aplicación 2

Aplicación 3

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Sistemas de gestión de ficherosInconvenientes

•Programación de aplicaciones compleja•Datos redundantes•Datos inconsistentes•Difícil acceso a los datos

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Sistemas de gestión de ficherosInconvenientes

•Coste de almacenamiento elevado •Dependencia de los datos a nivel físico •Dificultad para el acceso simultáneo a los datos •Dificultad para administrar la seguridad del sistema

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Aplicación 1

Sistema Gestor de Bases de Datos

Aplicación 2 Aplicación 3

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Sistemas de bases de datosVentajas•Datos más documentados•Acceso a los datos más eficiente•Menor espacio de almacenamiento•Acceso simultáneo a los datos

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Sistemas de bases de datosVentajas• Independencia de los datos y los programas. •Menor redundancia• Integridad de los datos•Mayor seguridad en los datos•Visiones distintas según el usuario

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Sistemas de bases de datosInconvenientes

• Instalación costosa

•Requiere personal cualificado

• Implantación larga y difícil

•Ausencia de estándares reales

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[3] Funcionamiento de los SGBD

Unidad 1) Sistemas Gestores de Bases de Datos

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Funciones de un SGBD

• Función de descripción (lenguaje DDL)• Crea las tres estructuras fundamentales (interna, externa y

conceptual)• Función que trabaja con los metadatos• Crea, modifica y elimina metadatos• En definitiva:

• Estructura los datos• Especifica el significado de los datos• Define las reglas que cumplen• Relaciona los datos

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•Función de manipulación (lenguaje DML)•Añadir datos•Eliminar datos•Modificar datos•Buscar datosLenguaje DQL

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•Función de control (lenguaje DCL)•Permisos de usuario•Permisos de objeto•Gestión de seguridad

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Utilidades de un SGBD

•Herramientas para la creación y especificación del diccionario de datos. •Herramientas para administrar y crear la estructura física de la base de datos. •Herramientas para la manipulación de los datos•Herramientas de recuperación en caso de desastre•Herramientas para la creación y restablecimiento de copias de seguridad

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Utilidades de un SGBD

•Herramientas para la gestión de la comunicación de la base de datos•Herramientas para la creación de aplicaciones de usuario•Herramientas de instalación y configuración de la base de

datos •Herramientas para la exportación e importación de datos•Herramientas para gestionar la seguridad

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Niveles de abstracción

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Niveles de abstracción de una base de datos. Primera aproximación

•Nivel externo

•Nivel interno

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Niveles de abstracción de una base de datos. Concretando

•Nivel físico

•Nivel interno

•Nivel conceptual

•Nivel externo

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Niveles de abstracción de una base de datos. Modelo ANSI/X3/SPARC

Esquema Externo 1

Esquema Conceptual

Esquema Interno

Esquema Físico

Bases deDatos

Independencia Lógica Independencia física

Nivel de Abstracción

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Niveles de abstracción de una base de datos. Modelo ANSI/X3/SPARC

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Niveles de abstracción de una base de datos. Herramientas CASE

•Computer Aided Software Engineering

•Software para diseñar aplicaciones y/o bases de datos

•Tras hacer el diseño conceptual, se encargan de generar el resto de esquemas

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Recursos Humanos

• ¿Qué profesionales hacen falta?

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Recursos Humanos. Informáticos

•Directivos

•Analistas y diseñadores/as

•Administradores/as de bases de datos (DBA)

•Mantenimiento

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Recursos Humanos. No informáticos

•Expertos/as

•Usuarios/as habituales

•Usuario/as ocasionales

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Recursos Humanos. Resumen

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Estructura multicapa

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Usuario

Aplicación de usuario(facilidades de usuario)

Capa de acceso

Diccionario de datos

Núcleo del SGBD

Sistema Operativo

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Usuario

Aplicación de usuario(facilidades de usuario)

Capa de acceso

Diccionario de datos

Núcleo del SGBD

Sistema Operativo

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Esquema de funcionamiento

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Formas de ejecución. Monocapa

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Formas de ejecución. Bicapa

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Formas de ejecución. Tricapa

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[4] Tipos de SGBD

Unidad 1) Sistemas Gestores de Bases de Datos

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Introducción, esquemas a realizar para modelar una base de datos

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Diferencias entre el modelo lógico y el conceptual•El lógico se acerca al modelo físico•El conceptual es más cercano al usuario•El conceptual no depende del tipo de SGBD•El lógico sí•Modelos conceptuales, ejemplos:• Modelo Entidad/Relación• Modelo UML para datos

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Tipos de bases de datos.Jerárquicas• Son las más antiguas• Relacionaba los datos usando una estructura en forma de árbol

(relaciones padre/hijo)• Usan segmentos y arcos• Totalmente obsoleto por no poder reflejar relaciones complejas

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Tipos de bases de datos.En red• Creado en los años 60, predominó hasta los 80• La versión más popular es el modelo Codasyl• Estructura y relaciona los datos usando nodos y enlaces• Capaz de reflejar cualquier tipo de relación• Re manejo complejo y poco intuitivo

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Tipos de bases de datos.Modelo relacional• El más utilizado en la actualidad•Muy conceptual•Muy independiente de la física•Usa tablas como estructura fundamental• Su lenguaje de trabajo es el SQL• Fácil de entender y manipular (comparado con los

anteriores)• Los SGBD de este tipo son muy potentes

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Tipos de bases de datos.Orientadas a objetos• Basados en la Programación Orientada a Objetos• Su principal característica es que usa como estructura

fundamental los objetos que permiten unir datos (atributos) y operaciones (métodos)• Esquema conceptualUML• Esquema lógicoODMG• Fáciles de asociar a lenguajes modernos como Java, C# o C++• No han tenido mucho éxito

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Tipos de bases de datos.Objeto relacionales• Intenta unir lo mejor de los dos modelos anteriores• Se basan en a ISO SQL 2000• Bases de datos relacionales que utilizan características de

las orientadas a objetos•Casi todas las bases de datos relacionales actuales son de

este tipo (Oracle, SQl Server, DB2,…)

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Tipos de bases de datos.Bases de datos NoSQL•El modelo relacional no funciona ante demandas enormes•Para esta situación se usan las llamadas bases de datos NoSQL•No usan SQL, almacenan en formatos como XMl y JSON

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Tipos de licencias

•Código abierto• MySQL/MariaDB• PostgreSQL• SQLite• MongoDB (NoSQL)• Apache Cassandra• HBase

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Tipos de licencias

•Código cerrado• Oracle• DB2• SQLServer

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