Base de Datos: Es una colección de datos organizados o clasificados, relacionados entre sí, pertenecientes a un mismo contexto.

Sistema Manejador de Bases de Datos (DBMS/SGBD)

Es el software que permite a los usuarios procesar, describir, administrar y recuperar los datos almacenados en una base de datos, ofreciendo seguridad, concurrencia e integridad.

Características Clave de un DBMS

• Seguridad: Hace referencia a la protección de la base de datos frente a los accesos no autorizados, ya sean intencionados o accidentales.
• Concurrencia: Permite la ejecución de los procesos en paralelo, accediendo a la información compartida.
• Integridad: Hace referencia a la corrección y coherencia de los datos almacenados.

Ventajas de Utilizar un DBMS

• Control de redundancia de datos.
• Coherencia de datos.
• Mejor accesibilidad de los datos y mayor capacidad de respuesta.
• Mayor productividad.
• Mantenimiento simplificado.
• Mayor nivel de concurrencia.
• Simplifica la comunicación.
• Permite la seguridad.
• Garantiza la integridad.

Desventajas de Utilizar un DBMS

• Complejidad.
• Tamaño.
• Costo del SGBD.
• Costo del hardware adicional.
• Costos de conversión.
• Mayor impacto de los fallos.

Conceptos Adicionales

• Instancia: Conjunto de datos almacenados en la base de datos en un determinado tiempo.
• Esquema de la Base de Datos: Diseño general de la base de datos.

Tareas del DBMS

• Interacción con el manejador de archivos.
• Implementación de la integridad.
• Puesta en práctica de la seguridad.
• Respaldo y recuperación.
• Control de la concurrencia.

Lenguajes de Bases de Datos

• Lenguaje de Definición de Datos (DDL): Es el lenguaje mediante el cual vamos a poder definir nuestros datos, es decir, son datos acerca de los datos. Estos datos se encuentran almacenados en un archivo llamado Diccionario de Datos.
• Lenguaje de Manipulación de Datos (DML): Son expresiones con las que vamos a poder manipular nuestros datos.
• Lenguaje de Control de Datos (DCL): Este lenguaje está encargado del control y seguridad de los datos.

Arquitectura de la Base de Datos

Se basa en una arquitectura de 3 niveles: consiste en separar las aplicaciones del usuario y la base de datos física.

Niveles de la Arquitectura

• Nivel Interno: Describe la estructura física del almacenamiento de la base de datos. El esquema interno emplea un modelo físico de datos y describe todos los detalles para su almacenamiento.
• Nivel Conceptual: Describe la estructura de la base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles de las estructuras físicas de almacenamiento y se concentra en describir entidades, tipos de datos, relaciones, restricciones.
• Nivel Externo: Cada esquema externo describe la parte de la base de datos que interesa a determinados usuarios, y oculta a ese grupo el resto de la base de datos.

Independencia de Datos

Es la capacidad para modificar el esquema en un nivel del sistema de bases de datos sin tener que modificar el esquema del nivel inmediato superior.

• Independencia Física: Cambio del esquema interno sin necesidad de cambiar el esquema conceptual o los esquemas externos.
• Independencia Lógica: Cambio del esquema conceptual sin cambiar las vistas externas o las aplicaciones.

Administrador de la Base de Datos (DBA)

Es un profesional capacitado especialmente en el área. Se encarga del control general del SGBD.

Funciones del Administrador de BD

• Diseñar la base de datos.
• Determina la estructura de almacenamiento y métodos de acceso apropiados.
• Modificación del esquema y de la organización física de la base de datos.
• Concesión de autorización para el acceso a los datos.
• Especificación de los limitantes de integridad.

Diccionario de Datos

Es un catálogo, un depósito, de los elementos en un sistema. Como su nombre lo sugiere, estos elementos se centran alrededor de los datos y la forma en que están estructurados para satisfacer los requerimientos de los usuarios y las necesidades de la organización.

Modelos de Datos

Un modelo es un grupo de herramientas conceptuales para describir los datos, sus relaciones, su semántica y sus limitantes.

Modelos Conceptuales

Los modelos conceptuales se utilizan para representar la realidad a un alto nivel de abstracción. Mediante los modelos conceptuales se puede construir una descripción de la realidad fácil de entender, deben ser buenas herramientas para representar la realidad.

Cualidades de los Modelos Conceptuales

• Expresividad
• Simplicidad
• Minimalidad
• Formalidad

Tipos de Modelos de Datos

• Modelo Jerárquico: Una Base de Datos Jerárquica consiste en un conjunto de registros que se conectan entre si por medio de ligas, en una estructura de árbol.
• Modelo de Red: El Modelo de datos de Red es similar al Jerárquico, con la salvedad de que puede modelar una relación n:m
• Modelo Relacional: Los Datos y las relaciones se representan por medio de una serie de tablas (relaciones), cada una de las cuales tiene varias columnas con nombres únicos.
• Modelo Entidad-Relación: Los datos se modelan por medio de Entidades (Rectángulos) y Relaciones (Rombos) que nos permitirán representar gráficamente los datos de interés del mundo real.

Componentes del Modelo Entidad-Relación

• Entidades: Es un objeto real o abstracto de interés, sobre el que se recoge información y se representa con un rectángulo etiquetado.
• Atributo: Es una propiedad o característica asociada a una determinada entidad o relación y por lo tanto común a todos los ejemplares.
• Relación: Es una asociación, vinculación o correspondencia entre entidades. Se representa gráficamente con un rombo etiquetado.

Tipos de Atributos

• Atributo Descriptor: Brinda información de la entidad.

Llaves

• Llave: Conjunto de atributos que permiten identificar de forma única a un ejemplar.
• Llave Candidata: Conjunto de atributos mínima que permiten identificar de forma única a un ejemplar.
• Llave Primaria: Llave candidata que seleccionamos para ser primaria.

Cardinalidad

Número de ejemplares de una entidad asociadas a otro ejemplar de una entidad o de la misma. 1:1 1:n n:n

Tipos de Entidades

• Entidad Débil: Este tipo de entidades carecen de sentido sin la existencia de otra entidad denominada.
• Entidad Fuerte: Se representan gráficamente por dos rectángulos concéntricos.