Daz Mirn Mac Donough Gabriel Acevedo Moreno Victor Hugo

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Tarea 1

Modelos de bases de datos

La bsqueda de una mejor administracin de datos condujo a diferentes maneras de resolver las

desventajas crticas del sistema de archivos. Las ideas tericas de bases de datos estn representadas

por varios modelos de bases de datos.

Un modelo de bases de datos es un conjunto de ideas lgicas utilizadas para representar la estructura

de datos y las relaciones entre ellos dentro de la base de datos. Estos modelos se pueden agrupar en

dos categoras: modelos conceptuales y modelos de ejecucin.

El modelo conceptual se enfoca en la naturaleza lgica de la representacin de datos. Por

consiguiente, este modelo est comprometido con lo que est representando en la base de

datos, y no en cmo est representado. Los modelos conceptuales incluyen el modelo de

Entidad-Relacin (E-R), y el modelo orientado a objetos.

En contraste con el modelo conceptual, un modelo de ejecucin hace nfasis en como los

datos estn representados en la base de datos o en cmo se ejecutan las estructuras de datos

para representar lo que esta modelado. Los modelos de ejecucin incluyen el modelo de base

de datos jerrquico, el de base de datos red, el modelo de base de datos relacional y el modelo

de base de datos orientado a objetos.

Modelo de base de datos jerrquico

Una base de datos jerrquica consiste en una coleccin de segmentos (registro) que se conectan entre

s por medio de enlaces. Cada segmento es una coleccin de campos (atributos), que contienen un solo

valor cada uno de ellos. Un enlace es una asociacin o unin entre dos segmentos exclusivamente.

Las caractersticas principales de implementar este modelo son:

Globalizacin de la informacin: permite a los diferentes usuarios considerar la informacin

como un recurso corporativo que carece de dueos especficos.

Eliminacin de informacin inconsistente: si existen dos o ms archivos con la misma

informacin, los cambios que se hagan a stos debern hacerse a todas las copias del archivo

de facturas.

Permite compartir informacin.

Permite mantener la integridad en la informacin: la integridad de la informacin es una de

sus cualidades altamente deseable y tiene por objetivo que slo se almacena la informacin

correcta.

Independencia de datos: el concepto de independencia de datos es quizs el que ms ha

ayudado a la rpida proliferacin del desarrollo de Sistemas de Bases de Datos.

En este tipo de modelos la organizacin se establece en forma de rbol, donde la raz es un nodo

ficticio. As tenemos que, una base de datos jerrquica es una coleccin de rboles.

El contenido de un registro especfico puede repetirse en varios sitios (en el mismo rbol o en varios

rboles).

Los Segmentos se clasifican en tres tipos:

1. Padre: Es aquel que tiene descendientes (hijos) todos localizados al mismo nivel.

2. Hijo: Es aquel que depende de un segmento anterior, todos los hijos del mismo padre tendrn

que estar localizados en el mismo nivel.

3. Segmento Raz: Es el nico segmento que no tiene padre, es el antecesor de todos, y es el

segmento de mayor nivel, es decir est en el nivel superior del rbol.

Modelo de base de datos red

Una base de datos de red como su nombre lo indica, est formada por una coleccin de registros, los cuales estn conectados entre s por medio de enlaces. El registro es similar a una entidad como las empleadas en el modelo entidad-relacin. Un registro es una coleccin de campos (atributos), cada uno de los cuales contiene solamente almacenado un solo valor, el enlace es la asociacin entre dos registros exclusivamente, as que podemos verla como una relacin estrictamente binaria. Una estructura de datos de red, llamada algunas veces estructura plex, abarca ms que la estructura de rbol porque un nodo hijo en la estructura de red puede tener ms de un padre. En otras palabras, la restriccin de que en un rbol jerrquico cada hijo puede tener un solo padre, se hace menos severa. As, la estructura de rbol se puede considerar como un caso especial de la estructura de red. Modelo de base de datos relacional

La estructura fundamental del modelo relacional es la relacin, es decir una tabla bidimensional

constituida por filas (tuplas) y columnas (atributos). Las relaciones representan las entidades que se

consideran interesantes en la base de datos. Cada instancia de la entidad encontrar sitio en una tupla

de la relacin, mientras que los atributos de la relacin representan las propiedades de la entidad.

Puede resultar confuso el concepto de modelo entidad-relacin vs modelo relacional, quizs porque ambos comparten casi las mismas palabras. Como se mencion en la seccin anterior, el objetivo del modelo relacional es crear un "esquema" (schema), lo cual como se mencionar posteriormente consiste de un conjunto de "tablas" que representan "relaciones", relaciones entre los datos. Estas tablas, pueden ser construidas de diversas maneras:

Creando un conjunto de tablas iniciales y aplicar operaciones de normalizacin hasta conseguir el esquema ms ptimo. Las tcnicas de normalizacin se explican ms adelante en este captulo.

Convertir el diagrama e-r a tablas y posteriormente aplicar tambin operaciones de normalizacin hasta conseguir el esquema ptimo.

La primera tcnica fue de las primeras en existir y, como es de suponerse, la segunda al ser ms reciente es mucho ms conveniente en varios aspectos:

El partir de un diagrama visual es muy til para apreciar los detalles, de ah que se llame modelo conceptual.

El crear las tablas iniciales es mucho ms simple a travs de las reglas de conversin.

Se podra pensar que es lo mismo porque finalmente hay que "normalizar" las tablas de todas formas, pero la ventaja de partir del modelo e-r es que la "normalizacin" es mnima por lo general.

Lo anterior tiene otra ventaja, aun cuando se normalice de manera deficiente, se garantiza un esquema aceptable, en la primera tcnica no es as.

Modelo de base de datos entidad relacional

El Modelo de Entidad Relacin es un modelo de datos basado en una percepcin del mundo real que

consiste en un conjunto de objetos bsicos llamados entidades y relaciones entre estos objetos,

implementndose en forma grfica a travs del Diagrama Entidad Relacin.

El Modelo Entidad-Relacin.

1. Se elabora el diagrama (o diagramas) entidad-relacin.

2. Se completa el modelo con listas de atributos y una descripcin de otras restricciones que no

se pueden reflejar en el diagrama.

El modelado de datos no acaba con el uso de esta tcnica. Son necesarias otras tcnicas para lograr un

modelo directamente aplicable en una base de datos. Brevemente:

Transformacin de relaciones mltiples en binarias.

Normalizacin de una base de datos de relaciones (algunas relaciones pueden transformarse

en atributos y viceversa).

Conversin en tablas (en caso de utilizar una base de datos relacional).

Modelo de base de datos orientado a objetos

La orientacin a objetos es una metodologa de modelado y desarrollo basada en conceptos orientados

a objetos (OO). En concreto, la orientacin a objetos se define como un conjunto de principios de

diseo y desarrollo basados en estructuras de computadoras conceptualmente autnomas conocidas

como objetos. Cada objeto representa una entidad del mundo real con la capacidad de actuar consigo

misma y de interactuar con otros objetos. Teniendo en cuenta este concepto, las bases de datos

orientadas a objetos (OODB) estn diseadas para capturar los datos de un sistema de negocio, que

puede ser considerado como un conjunto de objetos que interactan entre s.

Las caractersticas asociadas a las BDOO son:

Objetos: cada entidad del mundo real se modela como un objeto.

La forma de identificar objetos es mediante un identificador de objetos (OID, Object

Identifier), nico para cada objeto. Generalmente este identificador no es accesible ni

modificable para el usuario (modo de aumentar la integridad de entidades y la integridad

referencial). Los OID son independientes del contenido. Es decir, si un objeto cambia los

valores de atributos, sigue siendo el mismo objeto con el mismo OID. Si dos objetos tienen el

mismo estado pero diferentes OID, son equivalentes pero tienen identidades diferentes.

Encapsulamiento: cada objeto contiene y define procedimientos (mtodos) y la interfaz

mediante la cual se puede acceder a l y otros objetos pueden manipularlo. La mayora de los

SGBDOO permite el acceso directo a los atributos incluyendo operaciones definidas por el

propio SGBDOO las cuales leen y modifican los atributos para evitar que el usuario tenga que

implementar una cantidad considerable de mtodos cuyo nico propsito sea el de leer y

escribir los atributos de un objeto. Generalmente, los SGBDOO permiten al usuario especificar

qu atributos y mtodos son visibles en la interfaz del objeto y pueden invocarse desde afuera.

Otros conceptos utilizados de la misma manera que en la POO son:

Clases.

Herencia simple, mltiple y repetida.

Polimorfismo de operacin, de inclusin y paramtrico; ligadura tarda (late binding);

sobrecarga (overloading) y suplantacin o anulacin (overriding).

Objetos complejos.

Tabla de generalidades:

MODELO DE BASES DE

DATOS

INDEPENDENCIA DE LOS DATOS

INDEPENDENCIA ESTRUCTURAL

VENTAJAS DESVENTAJAS

Jerrquico S No 1. Promueve compartir datos 2. La relacin padre/hijo

promueve la simplicidad conceptual

3. La relacin padre/hijo promueve la integridad

4. Eficiencia con relaciones 1:M fijas

1. El sistema navegacional origina un diseo, ejecucin, desarrollo de aplicaciones, uso y administracin complejos

2. Limitaciones de ejecucin (no permite relaciones M:N o de padres mltiples)

3. Carece de lenguaje de definicin de datos o de lenguaje de manipulacin de datos del DBMS

4. Carece de estndares Red S No 1. Simplicidad conceptual por

lo menos igual a la del modelo jerrquico

2. Maneja ms tipos de relacin tales como M:N o de padres mltiples

3. La relacin propietario/miembro promueve la integridad de la base de datos

4. Se ajusta a los estndares 5. Incluye lenguaje de

definicin y manipulacin en el DBMS

1. La complejidad del sistema limita su eficiencia (an en un sistema navegacional)

2. El sistema navegacional origina un diseo, ejecucin, desarrollo de aplicaciones, uso y administracin complejos

Relacional S S 1. Su diseo tabular mejora sustancialmente la simplicidad conceptual, lo que origina un diseo, ejecucin, administracin y uso ms fciles

2. Capacidad de consultas ad hoc basadas en SQL

3. Un poderoso sistema de administracin de base de datos mejora la ejecucin y simplifica de la administracin

1. El RDBMS, que hace al sistema fcil de utilizar, requiere un substancial poder del software y del hardware del sistema

2. La simplicidad conceptual del sistema pone al alcance de las personas sin entrenamiento herramientas para utilizar un buen sistema deficientemente

3. Puede provocar problemas de islas de informacin, ya que los individuos y departamentos ven que es fcil desarrollar sus propias aplicaciones

Relacin de Entidades

S S 1. El modelado visual redita una simplicidad conceptual excepcional

2. La representacin visual es una herramienta efectiva de comunicacin

3. Integrado al dominante modelo de bases de datos relacional

1. Representacin limitada 2. Representacin de relaciones

limitada 3. No incluye lenguaje de

manipulacin de datos 4. Prdida de informacin, porque los

atributos generalmente se remueven para eliminar las pantallas de visualizacin amontonadas

Orientado a Objetos

S S 1. Agrega contenido semntico

2. La representacin visual incluye contenido semntico

3. La herencia promueve la integridad de la base de datos

1. Carencia de estndares 2. Sistema navegacional complejo 3. Pronunciada curva de aprendizaje 4. Elevados requerimientos del sistema

hacen lentas transacciones

Referencia Bibliogrfica

Peter Rob, Carlos Coronel

Sistemas de bases de datos: diseo, implementacin y administracin

EDICIONES PARANINFO, S.A., 2004

Quinta edicin, 868 pgs.

C.J. date

Introduccin a los sistemas de bases de datos

ALHAMBRA MEXICANA, S.A., 2001

Sptima edicin, 936 pgs.

David M. Kroenke

Procesamiento de bases de datos: fundamentos, diseo e implementacin

PRENTICE HALL MEXICO, 2003 Octava edicin.