UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL ESTADO DE MXICO CU UAEM

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO CU UAEM ECATEPEC Licenciatura en Informática Administrativa «Administración de Base de Datos» Ciclo 2015 - B Lic. Laura Edith Escalona de la Cueva

GUION EXPLICATIVO El presente material didáctico tiene la finalidad de apoyar en la importación y transmisión de conocimientos de algunos temas de la unidad de aprendizaje «Administración de Base de Datos» de la licenciatura de Informática Administrativa.

Esta unidad de aprendizaje pretende que el alumno sea capaz de aplicar metodologías de diseño de sistemas de bases de datos, en concordancia a los modelos de datos, con la finalidad de diseñar bases de datos reales. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

SECUENCIA DIDÁCTICA Conceptos Fundamentales Arquitectura de base de datos Métodos de Acceso Modelos de Base de Datos Entidad. Relación Relacional Jerárquico De Red

Unidad 1 Conceptos fundamentales de Base de Datos CONTENIDO TEMÁTICO � Objetivo: Conocer los conceptos sobre la organización de los archivos de datos y de las base de datos, así como los objetivos que se persiguen en su utilización.

Unidad mínima de información = dato Campos Conjunto de campos= información Registro s Base de datos Conjunto de datos organizados y relacionados entre si Conjunto de bits almacenados en un dispositivo Archivos ¿Cuál es la diferencia entre un archivo y una Base de Datos?

ORGANIZACIÓN DE UNA BD R 1 D 2 Depuración Recuperación D 3 D 4 D 5 BD R 2 Actualización D 6 D 7 D 8 Datos Tratamiento Almacenamiento R 3 Resultado s

VENTAJAS DE UNA BD Datos: Resultados Independencia de datos Disponibilidad de los datos Integridad de los datos Coherencia de los resultados Reducción de espacio de almacenamiento Usuarios Acceso fácil y rápido Control de usuarios DESVENTAJAS DE UNA BD Instalación costosa Requiere personal especializado Implantación larga y difícil Desfase entre teoría y práctica

NIVELES DE ABSTRACCIÓN DE UNA BD A B C D E F Esquema Externo o vista: es la que manipula el usuario Esquema Conceptual: es la estructura lógica diseñador de BD B D A C Esquema Interno: es la estructura física de la BD, como se almacena

SISTEMA DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS Administrador de BD Encargado de diseñar, controlar y dar seguridad a la BD, requiere: SGBD Conjunto coordinado de programas(oracle, access, sql), procedimientos y lenguajes para describir y manipular los datos almacenados en la base, conformado por: LDD Permite describir los datos con facilidad y precisión, especificando sus distintas estructuras LMD Me permite buscar, añadir, eliminar, actualizar datos en mi BD ejemplo SQL Sistema administrador de BD Administra y da acceso s los diferentes usuarios de una BD

Unidad 2 Objetivo: Modelo de datos Analizar los modelos de especificación abstractos y conceptuales de una base de datos

CONCEPTO Conjunto de reglas y conceptos que permiten describir y manipulara distintos niveles de abstracción los datos de un cierto mundo real para ser almacenados en una BD.

CLASIFICACIÓN Modelos Lógicos Externos Físicos Globales Conceptuales M-R Internos Convencionales Jerárquico Red Relacional

ESTÁTICAS Manejadas por el LDD Invariantes en el tiempo Compuestas por: DINÁMICAS Elementos permitidos: Objetos Asociaciones Propiedades Dominios Dependen modelo j, r, e Manejadas por el LMD Operaciones, compuestas por: Elementos no permitidos: Restricciones inherentes Restricciones de integridad y semántica Localización o selección: Acción: Inserción Borrado Modificación Ejemplo: Select Tìtulo From Libro Where fecha=“ 1996” PROPIEDADES DE UN MBD

RESTRICCIONES DE INTEGRIDAD Y SEMÁNTICA DE MBD Condiciones que limitan las ocurrencias validas en un esquema La semántica cuida el significado de los datos La integridad cuida su consistencia y Semántica Nombre Edad Sexo corrección Felipe 33 Masculino Ejemplo: Integridad

RELACIONAL Basado en la teoría de las relaciones, propuesto por Codd Usan tablas Sencillo No es necesario que el usuario sepa rutas de acceso JERÁRQUICO Y RED Dependencia entre nivel físico y lógico Representan las entidades en forma de nodos en un grafo Los arcos son las relaciones MODELOS CONVENCIONALES

MODELO ENTIDAD- RELACIÓN Modelo Conceptual

HISTORIA � Propuesto por Peter P. Chen en 1976 � Su finalidad tener una vista unificada de los datos � Se centra es la estructura abstracta y lógica de los datos � Basado en entidades (objetos) y asociaciones entre si

ESTÁTICA Describe la estructura del mundo real, haciendo uso de diferentes elementos.

1. ENTIDADES Representación: Sencilla o fuerte Doble o débil

2. INTERRELACIONES Representación: Rombo Características: Nombre Tipo 1: 1 vende de correspondencia 1: 1, 1: N, N: M

3. ATRIBUTOS Representación: Elipse Nombre

3. RESTRICCIONES Exige claves Atributo que permite identificar a la entidad Clave principal Clave foránea

SEMÍTICA DE LAS INTERRELACIONES Cardinalidad Dependencias de existencia Dependencias de identificación Generalización y herencia

CARDINALIDAD Numero máximo o mínimo de ocurrencias entre entidades, pueden ser (0, 1) AUTOR (1, 1) (0, n) Escribe N: M (1, N) (1, n) DOCUEMENTO

AUTOR (0, n) CARLOS JUAN SANDRA FERNANDO MAYRA ALEJANDRA FELIPE XAVIER DOCUMENTO (1, n) La vida Drogas Enfermedades crónicas Diseño de redes Algoritmos Estimulación temprana Adolescencia

GENERALIZACIÓN Y HERENCIA Relación entre los tipos de entidades Atributos de las entidades fuertes pasan a las débiles DOCUEMENTO (1, 1) Es_un (0, 1) Libro Artículo

EJEMPLO

EJERCICIO � Se desea diseñar una base de datos sobre la información de las reservas de una empresa dedicada al alquiler de automóviles. Los supuestos semánticos son los siguientes: Un determinado cliente puede tener en un determinado momento varias reservas � Una reserva la realiza un único cliente, pero puede involucrar a varios coches � Es importante registrar la fecha de comienzo de la reserva y la determinación � Un coche tienen siempre asignado un determinado garaje, que no puede cambiar � Cada reserva se realiza en un determinada agencia � Pueden existir clientes que no hayan hecha ninguna reserva � Todas las entidades tienen una clave alfanumérica que las �

Modelo basa do en la teoría de las relaciones, es: Independiente física y lógicamente Flexible sencillo Uniforme

Conjunto de filas (tuplas) con una determinada característica Pueden ser Persistentes o Temporales Autor Atributo Nombre Nacionalidad Institución Codd, FE Español UPM Ceri, S Italiana UPC Dominio Grado 3 Tupla C a r d i n a l i d a d 2

Tienen un nombre, tipo de dato y tamaño Nombre Nacionalidad Institución Texto (5) Texto (10) Texto (20)

Conjunto finito de valores homogéneos y atómicos Se definen por intensión o extensión Pueden ser simples o compuestos Edad Fecha Día Mes Año Nacionalidad Entero de Mexicana longitud « 2» Norteamerican entre 18 y 65 a Italiana

Atributo que identifica unívoca y mínimamente una tupla Las claves pueden ser primarias o ajenas RFC Nombre No_Factura RFC_autor Fecha FECO 25740 9 Codd, FE FECO 25740 9 FECO 257409 4/8/13 CERS 456709 Ceri, S CERS 456709 5/9/13

No hay 2 tuplas iguales El orden de las tuplas no es significativo El orden de los atributos no es significativo Cada atributo puede tomar un único valor del dominio Relaciones Normalizadas Ningún atributo clave principal puede ser nulo

1. Clave primaria: Única No nula Integridad referencial Operación restringida (restrict) Operación con trasmisión en cascada (cascade) Operación con puesta a nulos (set null) Operaciones con puesta a valor por defecto (set default)

� 2. Rechazos � Condiciones sobre el atributo dadas por el usuario, antes de actualizar : �Verificación (check)(intraelemento) afecta a un solo elemento, puede no tener nombre. �Aserción (assertion)(interelemento) afecta varios elementos y tienen nombre Sitaxis Craete integrity rule NOMBRE RESTRICCION [on atteupted violation accion];

Unidad 3 Metodología de Diseño de Base de datos � Objetivo Analizar las metodologías para el diseño de base de datos

DISEÑO LÓGICO DE BD EN EL MODELO RELACIONAL

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DE DISEÑO Diseño conceptual Diseño lógico Diseño físico Diseñador

Nombre_a Nombre_e TRANSFORMACIÓN DEL MODELO CONCEPTUAL AL RELACIONAL Principios: Código Editoria Autor Libro ØTodo tipo de entidad se convierte en una relación tipo de interrelación (N: M) se convierte en una relación edita escribe 1: N N: M ØTodo LIBRO (Código , titulo, idioma…. . Editorial) EDITORIAL (Nombre_e, dirección, ciudad, país) Clave ajena tipo de interrelación (1: N) se ESCRIBE (Nombre_a, código) traduce en un AUTOR (Nombre_a, Nacionalidad, Institución) fenómeno de propagación de clave o se crea una relación.

CLAVES AJENAS Opciones de borrado y modificación Restringido (no action) Cascada (cascade) Valor por defecto (set default) Valor Nulo: NO EXISTE

DEPENDENCIA EN EXISTENCIA Empleado DNI_Em 1, 1 EMPLEADO (DNI_Em, ……) E 1: N Tiene FAMILILAR(DNI_Fa, DNI_Em) 0, n Familiar Clave ajena: DNI_Fa NO NULL ON delete cascade ON update cascade

DEPENDENCIA EN IDENTIFICACIÓN Código Libro LIBRO (Código, …. ) 1, 1 EJEMPLAR (Código+No_ejem, …) ID Tiene 1: N Clave ajena: 0, n Ejemplar No_ejem Identificador (codigo+No_ejem NO NULL ON delete cascade ON update cascade

TRANSFORMACIÓN CERRANDO NUEVA RELACIÓN (N: M) Cod_aut Autor 0, n AUTOR (Cod_aut, ……) Escribe N: M LIBRO(Código, …. . ) ESCRIBE (Código, Cod_aut, …. . ) 1, n Libro Código Clave ajena: ON update cascade Clave ajena: ON delete cascade ON update cascade

GRAFO RELACIONAL Nombre_e EDITORIAL Código Título Código Editorial Num_eje SOCIO Dirección Idioma Ciudad País LIBRO EJEMPLAR Num_soc Fecha_p Domicilio PRESTA Tel Tipo

TEORÍA DE LA NORMALIZACIÓN

FUNCIÓN Eliminar redundancia Eliminar inconsistencias de dependencia en el diseño de las tablas.

1 FN Eliminar los grupos repetitivos de la tablas individual Identificar cada grupo de datos relacionados con una clave primaria. Los atributos deben ser atómicos

EJEMPLO NIF Ape Nom Dir CPost Pobl Prov 1 García Francisco C/Marín 16 33698 Oviedo Asturias 2 Sánchez Luisa C/Tenerías 34 C/Ramorta 65 854585 Cigales Bueu Valladolid Pontevedra Esta tabla no está en 1 FN, ya que el cliente con Id 2 tiene dos direcciones. Para poder tener esta tabla en 1 FN se hace el siguiente cambio: NIF Ape Nom Dir CPost Pobl Prov 1 García Francisco C/Marín 16 33698 Oviedo Asturias 2 Sanchez Luisa 85458 Cigales Valladolid 2 Sánchez Luisa C/Tenerías 34 C/Ramorta 65 54585 Bueu Pontevedra

2 FN Crear tablas separadas para aquellos grupos de datos que se aplican a varios registros. Relacionar estas tablas mediante una clave externa Dependencia funcional

EJEMPLO NF CPost Pobl Prov 1 C/ Marín nº 16 33698 NIF Dir 2 C/ Tenerías nº 34 85458 Cigales Valladolid 2 C/ Ramorta nº 65 54585 Bueu Pontevedra En el ejemplo anterior, tanto el nombre como los apellidos dependen del NIF. Se crea una nueva tabla que contiene los atributos: NIF, nombre y apellidos, eliminándose de la tabla cliente los atributos nombre y apellidos, quedando las siguientes tablas: NIF Ape Nom 1 García Francisco 2 Sánchez Luisa

3 FN Eliminar aquellos campos que no dependan de la clave. Dependencia Transitiva se crea una nueva tabla con los atributos que tienen dependencia funcional transitiva, eliminándose el atributo dependiente de la tabla original.

EJEMPLO NIF Dir CPost Pobl Prov 1 C/ Marín nº 16 33698 Oviedo Asturias 2 C/ Tenerías nº 34 C/ Ramorta nº 65 85458 Cigales Valladolid 54585 Bueu Pontevedra 2 NIF Dir 1 C/ Marín nº 16 2 C/ Tenerías nº 34 2 C/ Ramorta nº 65 CPost Dir Pobl Prov 33698 C/ Marín nº 16 Oviedo Asturias 85458 C/ Tenerías nº 34 Cigales Valladolid 54585 C/ Ramorta nº 65 Bueu Pontevedra La dirección, la población y la provincia dependen del código postal, que no forma parte de la clave primaria. Descomponiendo sin perdida una vez más, obtenemos estas dos tablas:

Unidad 4 Conceptos de diseños de aplicaciones de base de datos � Objetivo: Analizar las características principales del diseño de aplicaciones de base de datos

ACCESS � Sistema de base de datos personal de Microsoft. � Orientado hacia lo visual � Sencilla de usar � El uso más común de esta base de datos es para pequeñas bases de datos individuales o en programas multiusuario de uso limitado. � Integra el lenguaje Visual Basic para aplicaciones, por lo que es un entorno de desarrollo completo.

VISUAL FOXPRO Sistema de base de datos relacional También producido por Microsoft Fox. Pro es menos amigable que las bases de datos de usuario final, lo que requiere más conocimientos técnicos que Access. Es conocido por su motor de procesamiento rápido y la capacidad de manejar numerosas transacciones simultáneas.

MYSQL DATABASE � Base de datos basada en servidor que permite a varios usuarios acceder a múltiples bases de datos. � Funciona en múltiples plataformas, incluyendo la mayoría de las variedades de UNIX y Windows. Ofrece usabilidad de primer plano limitada y está diseñado como un servidor de base de datos back-end. � La versión no empresarial se distribuye de forma gratuita.

SQL SERVER � SQL Server es un servidor de base de datos a nivel empresarial escalable. � El motor de base de datos se centra en responder rápidamente a las solicitudes del cliente en el formulario de consultas SQL. � Las consultas se pueden generar directamente en SQL Server, o por medio de una interfaz de usuario independiente desarrollada en una variedad de lenguajes de programación. � SQL Server está diseñado para manejar bases de datos con millones de registros.

ORACLE Base de datos escalable a nivel empresarial. El tamaño máximo de base de datos para una base de datos Oracle es de 8 millones de terabytes, lo que requiere un almacenamiento físico más allá de la capacidad de la mayoría de las instalaciones individuales.

Unidad 5 Diseño e implementación de base de datos � Objetivo: El estudiante analizara la implementación de base de datos a través de los diversos modelos de base de datos ESTA UNIDAD SE TRABAJA CON PRACTICAS EN EL LABORATORIO, HACIENDO USO DE SQL

Unidad 6 Administración y seguridad en base de datos � Objetivo El estudiante identificara los conceptos sobre administración y seguridad de base de datos

ADMINISTRACIÓN DE LA SEGURIDAD DE LA BASES DE DATOS � Permite: � Evitar la fuga de información de la empresa � Lograr una razonable estabilidad de la información � Previene futuros accesos no autorizados que interrumpan el flujo normal de la empresa. Este tema abarca los siguientes puntos: � Seguridad de acceso � Seguridad de usuario

LA PROTECCIÓN SE LLEVA A CABO CONTRA: Fallos físicos Fallos lógicos Fallos humanos LEGALES ORGANIZATIVAS FISICAS COMUNICACIONES SGBD SO HD

LA SEGURIDAD COMPRENDE 3 ASPECTOS FUNDAMENTALES: 1. Confidencialidad Es decir, no desvelar datos a usuarios no autorizados, que comprende también la privacidad (protección de datos personales)

AUTORIZACIONES EN SGBD Debe identificar y autenticar al sujeto a través de: Código y contraseña Identificación por hd Características bioantropométricas Conocimientos, aptitudes y hábitos del usuario Información predefinida

ESPECIFICAR PRIVILEGIOS � Que incluyen: � Utilizar la BD � Consultar ciertos datos � Crear o actualizar objetos � Ejecutar procedimientos almacenados � Referenciar objetos � Indexar objetos � Crear identificadores � Conceder privilegios Para ello crea perfiles, roles o grupos de usuarios

TIPOS DE AUTORIZACIÓN EN UN SGBD � Explícitas: almacena que sujetos pueden acceder a ciertos objetos � Implícita: define autorizaciones sobre objetos Estas dependen de: � Política de control elegida � Modelo de datos

Permite asegurar que los datos no se han falseados 2. INTEGRIDAD

OPERACIONES QUE ATENTAN CONTRA LA INTEGRIDAD � Operaciones semánticamente inconscientes, se refiere a las restricciones sobre los dominios (estado civil) o atributos (Edad). � Interferencias debidas a accesos concurrentes: � Operaciones perdidas � Salidas inconsistentes � Introducción de inconsistencias � Lectura no reproducible

TÉCNICAS DE CONTROL DE CONCURRENCIAS: Bloqueo: variable asociada a cada elemento de datos que describe el estado de dicho elemento respecto a las posibles operaciones (recuperación, actualización) que se pueden realizar sobre ellos en cada momento. Tipos: Exclusivos o de escritura Compartidos o de lectura

Que la información se encuentre disponible ACCESIBILIDAD

Unidad 7. Tendencias actuales en base de datos � Objetivo: El estudiante conocerá ls tendencias en el uso e implementación de base de datos

PROCESAMIENTO EN TIEMPO REAL Al principio, el procesamiento se realizaba por lotes Actualmente, el procesamiento es interactivo Internet se ha acelerado las necesidades de procesamiento en tiempo real

BASE DE DATOS DISTRIBUIDAS Inicialmente, las BD estaban almacenadas en grandes mainframes (centralizadas), ahora: Las BD distribuidas permiten que los datos repartidos en varias máquinas conectadas en red

MINERÍA DE DATOS Actualmente las empresas manejan demasiada información Solución: Minería de datos búsqueda de información oculta (cruzamiento de datos) Utiliza técnicas de IA para localizar tendencias y patrones

BASE DE DATOS ORIENTADA A OBJETOS Nuevo paradigma de programación (80 s) Cambia el modelo teórico para almacenar la información: objetos en lugar de relaciones Objetos: entidades que almacenan junto con los datos sus métodos de acceso Facilita a los programadores la construcción y manipulación de BD complejas

BD EL LENGUAJE NATURAL Mejora de las interfaces de acceso a las BD Incorporación de técnicas de IA Uso del lenguaje natural para consultar la BD Usos actuales relacionado con Minería de datos Motores de búsqueda en la web

CONCLUSIONES El presente material ayuda a comprender la parte teórica de una base de datos, es decir, la manera en como se debe estructurar la información de alguna organización.

BIBLIOGRAFÍA � Castaño Miguel. Concepción y Diseño de Bases de Datos del Modelo e/r al Modelo Relacional. Madrid Ra-ma D. L. 1993. � H. F. Korth y A. Silbershatz. Fundamentos de bases de datos. Mc. Graw Hill. 1998. � Martin, James. Organización de las Bases de Datos. Pretince Hall. México, 1992. � Piattini, Mario. Fundamentos y modelos de base de datos. Alfaomega. México, 2008.