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Sistemas de gestión de bases de datos




Partes: 1, 2, 3, 4, 5

  1. Fundamentos de los sistemas de gestión de bases de datos
  2. Lenguajes de programación de bases de datos. Visual Basic
  3. Lenguajes de programación de bases de datos. Java
  4. Oracle
  5. Bibliografía


Introducción:

El propósito general de los sistemas de gestión de base de datos es el de manejar de manera clara, sencilla y ordenada un conjunto de datos que posteriormente se convertirán en información relevante, para un buen manejo de datos.

1.- Fundamentos de los sistemas de gestión de bases de datos

1.1. Las bases de datos.

En el entorno informático, la gestión de bases de datos ha evolucionado desde ser una aplicación más disponible para los computadores, a ocupar un lugar fundamental en los sistemas de información. En la actualidad, un sistema de información será más valioso cuanto de mayor calidad sea la base de datos que lo soporta, la cual resulta a su vez un componente fundamental del mismo, de tal forma que puede llegarse a afirmar que es imposible la existencia de un sistema de información sin una base de datos, que cumple la función de "memoria", en todas sus acepciones posibles, del sistema.

Las bases de datos almacenan, como su nombre dice, datos. Estos datos son representaciones de sucesos y objetos, a diferente nivel, existentes en el mundo real: en su conjunto, representan algún tipo de entidad existente. En el mundo real se tiene percepción sobre las entidades u objetos y sobre los atributos de esos objetos; en el mundo de los datos, hay registros de eventos y datos de eventos. Además, en ambos escenarios se puede incluso distinguir una tercera faceta: aquella que comprende las definiciones de las entidades externas, o bien las definiciones de los registros y de los datos.

La transferencia entre las entidades del mundo real, y sus características, y los registros contenidos en una base de datos, correspondientes a esas entidades, se alcanza tras un proceso lógico de abstracción, conjunto de tareas que suelen englobarse bajo el título de diseño de bases de datos. Sin embargo, es necesario definir, en primer lugar, qué es una base de datos, independientemente de su diseño y/o su orientación. Entre las numerosas definiciones que pueden encontrarse en la bibliografía, pueden escogerse, por su exhaustividad, las siguientes:

"Colección de datos correspondientes a las diferentes perspectivas de un sistema de información (de una empresa o institución), existentes en algún soporte de tipo físico (normalmente de acceso directo), agrupados en una organización integrada y centralizada en la que figuran no sólo los datos en sí, sino también las relaciones existentes entre ellos, y de forma que se minimiza la redundancia y se maximiza la independencia de los datos de las aplicaciones que los requieren." (GUILERA, 1993: 377)

"Una base de datos es una colección de datos estructurados según un modelo que refleje las relaciones y restricciones existentes en el mundo real. Los datos, que han de ser compartidos por diferentes usuarios y aplicaciones, deben mantenerse independientes de éstas, y su definición y descripción han de ser únicas estando almacenadas junto a los mismos. Por último, los tratamientos que sufran estos datos tendrán que conservar la integridad y seguridad de éstos." (MOTA, CELMA y CASAMAYOR, 1994: 9)

La segunda definición añade los objetivos que debe cumplir un sistema de gestión de bases de datos, sobre los cuales se tratará más adelante. Por ahora, basta considerar que deben cumplir los objetivos de independencia de los datos (las aplicaciones no deben verse afectadas por cambios en la estructura de los datos), integridad de los datos (los datos deben cumplir ciertas restricciones que aseguren la correcta introducción, modificación y borrado de los mismos) y seguridad (establecer diferentes niveles de acceso a los datos a diferentes tipos de usuarios).

La entidad existente en el mundo real es objeto de un doble tratamiento, desde el momento en que convierte en objeto de la base de datos. El tratamiento de sus datos se va a realizar en un nivel lógico, por una parte, y en un nivel físico, por otra. En el primero de ellos, el lógico, se va a trabajar en los aspectos referidos a la identificación de las características de la entidad, su descripción y organización, mientras que en el segundo todo lo anterior se va a plasmar en la organización, acceso y almacenamiento de los datos en un soporte físico. Esta división entre un nivel lógico y otro físico se va reflejar en todos los métodos y conceptos subsiguientes.

1.2. El modelo de arquitectura de bases de datos.

Hasta fecha relativamente cercana, las bases de datos eran el resultado de una compleja programación y de complicados mecanismos de almacenamiento. Con la popularización de la microinformática, la aparición de aplicaciones específicas también trajo con ella la disponibilidad de herramientas de gestión de datos, que acabaron desembocando en los denominados sistemas de gestión de bases de datos, identificados por sus siglas SGBD (DBMS en inglés, siglas de DataBase Management Systems). De esta manera, la gestión de base de datos pudo liberarse de los grandes ordenadores centrales, pudiendo distribuirse según los intereses de los usuarios, y dotando de autonomía en la gestión de información a muchas entidades. Los SGBD permitieron a todo tipo de usuarios crear y mantener sus bases de datos, dotándolos de una herramienta que era capaz de transformar el nivel lógico que éstos diseñaban en un conjunto de datos, representaciones y relaciones, traduciéndolo al nivel físico correspondiente. Para que fuese posible, y para asegurar a los usuarios cierta seguridad en el intercambio de datos entre diferentes sistemas, y en el diseño de ficheros y bases de datos, fue necesario normalizar los esquemas que guiaban la creación de las bases de datos.

Las bases de datos respetan la arquitectura de tres niveles definida, para cualquier tipo de base de datos, por el grupo ANSI/SPARC. En esta arquitectura la base de datos se divide en los niveles externo, conceptual e interno (KORTH y SILBERSCHATZ, 1994:5; MIGUEL y PIATTINI, 1993: 83-107; MOTA, CELMA y CASAMAYOR, 1994: 11-12):

  1. Nivel interno: es el nivel más bajo de abstracción, y define cómo se almacenan los datos en el soporte físico, así como los métodos de acceso.

2. Nivel conceptual: es el nivel medio de abstracción. Se trata de la representación de los datos realizada por la organización, que recoge las vistas parciales de los requerimientos de los diferentes usuarios y las aplicaciones posibles. Se configura como visión organizativa total, e incluye la definición de datos y las relaciones entre ellos.
3. Nivel externo: es el nivel de mayor abstracción. A este nivel corresponden las diferentes vistas parciales que tienen de la base de datos los diferentes usuarios. En cierto modo, es la parte del modelo conceptual a la que tienen acceso.

Fig.2.1. Niveles de la arquitectura de bases de datos.

En ocasiones puede encontrarse el nivel conceptual divido en dos niveles, conceptual y lógico. El primero de ellos corresponde a la visión del sistema global desde un punto de vista organizativo independiente, no informático. El segundo correspondería a la visión de la base de datos expresada en términos del sistema que se va a implantar con medios informáticos.

El modelo de arquitectura propuesto permite establecer el principio de independencia de los datos. Esta independencia puede ser lógica y física. Por independencia lógica se entiende que los cambios en el esquema lógico no deben afectar a los esquemas externos que no utilicen los datos modificados. Por independencia física se entiende que el esquema lógico no se vea afectado por cambios realizados en el esquema interno, correspondientes a modos de acceso, etc.


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