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pág. 1 Actividades 1) Mencione 3 definiciones de Base de Datos (BD). Cite la fuente de donde obtuvo la información. Una base de datos es una colección de datos relacionados. Con la palabra datos nos referimos a los hechos (datos) conocidos que se pueden grabar y que tienen un significado implícito. Una base de datos tiene algún origen del que se derivan los datos, algún grado de interacción con eventos del mundo real y un público que está activamente interesado en su contenido. (Elmasri y Navathe, 2007, pag.4). Una base de datos es un conjunto de datos persistentes que es utilizado por los sistemas de aplicación de alguna empresa dada. Por persistentes queremos decir, de manera intuitiva, que el tipo de datos de la base de datos difiere de otros datos más efímeros, como los datos de entrada, los datos de salida, las instrucciones de control, las colas de trabajo, los bloques de control de software, los resultados intermedios y de manera más general, cualquier dato que sea de naturaleza transitoria. (Date, 2001, pag. 9-10). Una base de datos es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido; una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. Actualmente, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital, siendo este un componente electrónico, por tanto se ha desarrollado y se ofrece un amplio rango de soluciones al problema del almacenamiento de datos.(Base de Datos, 2019) 2) Mencione 2 definiciones de sistema Gestor de Base de Datos (SGBD/DBMS) y nombre algunos ejemplos de ellos. Cite la fuente de donde obtuvo la información. Un sistema de administración de datos (DBMS, database management system) es una colección de programas que permite a los usuarios crear y mantener una base de datos. El DBMS es un sistema de software de propósito general que facilita los procesos de definición, construcción, manipulación y compartición de bases de datos entre varios usuarios y aplicaciones. Definir una base de datos implica especificar los tipos de datos, estructuras y restricciones de los datos que se almacenarán en la base de datos. La construcción de la base de datos es el proceso consistente en almacenar los datos en algún medio de almacenamiento controlado por el DBMS. La manipulación de una base de datos incluye funciones como la consulta de la base de datos para recuperar datos específicos, actualizar la base de datos para reflejar los cambios introducidos en el minimundo y generar informes a partir de los datos. Compartir una base de datos permite que varios usuarios y programas accedan a la base de datos de forma simultánea. (Elmasri y Navathe, 2007, pag. 5). Un sistema gestor de bases de datos (SGBD) consiste en una colección de datos interrelacionados y un conjunto de programas para acceder a dichos datos. La colección de datos, normalmente denominada base de datos, contiene información relevante para una empresa. El objetivo principal de un SGBD es proporcionar una forma de almacenar y recuperar la información de una base de datos de manera que sea tanto práctica como eficiente. (Silberschazt, Korth y Sudarshan, 2006, pag. 1). 3) Indique cuál de las acciones corresponden a los deberes de un DBA. JUSTIFIQUE su respuesta: 3.1 Realizar copias de seguridad de la base de datos y de los archivos de registro de transacciones. El DBA debe ser capaz de recuperar los datos ante una catástrofe informática, natural o ataque y también restaurar una pequeña cantidad de archivos que pueden haberse eliminado accidentalmente, corrompido, infectado por un virus informático u otras causas en un periodo de tiempo corto y afectando los menos posible el resto del sistema. 3.2 Contratar un nuevo programador para el Centro de cómputos. No es un deber del DBA, sino del encargado de la empresa. https://es.wikipedia.org/wiki/Inform%C3%A1tica https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica https://es.wikipedia.org/wiki/Almacenamiento_de_datos https://es.wikipedia.org/wiki/Almacenamiento_de_datos pág. 2 3.3 Supervisar que la base de datos cada vez que realiza una transacción que requiere muchos recursos, no provoque una caída del sistema. Es responsabilidad del DBA organizar el sistema de modo que se logre el máximo rendimiento, logrando tiempos de respuesta razonables, y realizar los cambios apropiados cuando se modifiquen los recursos solicitados. 3.4 Crear un historial de copias de seguridad que serán de utilidad para restaurar la base de datos. El DBA debe definir y poner en práctica un plan de recuperación adecuado y procedimientos para cargar otra vez la base de datos a partir de la última copia realizada cuando sea necesario. Las mejores prácticas sugieren que se debe programar una copia de seguridad completa de los datos al menos una vez a la semana, a menudo durante los fines de semana o fuera del horario laboral 3.5 Trasladar las copias de seguridad diariamente a su domicilio particular. No es una tarea del DBA, las copias de seguridad son propiedad de la empresa y quedan en un almacenamiento de respaldo. 3.6 Controlar que los datos de los alumnos de la Facultad de Ingeniería de la UNJU se encuentren disponibles 7x24, y en el caso que no se cumpla, solucionar el problema lo antes posible. El DBA debe diseñar una base de datos que verifique que los usuarios que ingresan en el sistema sean alumnos de la facultad de ingeniería y además puedan acceder a los datos cuando los necesiten, en este caso es los siete días de la semana, 24 horas al día. 4) Defina redundancia e inconsistencia. Mencione un ejemplo donde se presenta la redundancia y la inconsistencia de datos en una BD y explique cómo podría solucionar cada uno de estos casos. Redundancia: Redundancia se llama a la repetición innecesaria de ciertos datos dentro de la base de datos. Esta redundancia ocasiona varios problemas. En primer lugar, es necesario realizar una misma actualización lógica o sea, que se va a tener que ingresar el dato de un campo tantas veces como este se repita. En segundo lugar, se desperdicia espacio de almacenamiento al guardar los mismos datos en varios lugares y este problema puede ser grave en caso de que las bases de datos sean grandes. Ejemplo: Cuando un doctor toma un turno para un paciente se cargan su nombre, apellido, dni, horario de consulta en una base de datos. Pero cuando quiere sacar nuevamente un turno en otro momento no se debe cargar nuevamente el nombre, apellido ni dni para evitar la redundancia de información. Inconsistencia: Una base de datos está inconsistente si los datos que deberían ser iguales no lo son. Por ejemplo, un empleado aparece en una tabla como activo y en otra como jubilado. Sólo se produce cuando existe redundancia de datos. La inconsistencia consiste en que no todas las copias redundantes contienen la misma información. Así, existen diferentes modos de obtener la misma información, y esas formas pueden conducir a datos almacenados en distintos sitios. El problema surge al modificar esa información, si sólo cambiamos esos valores en algunos de los lugares en que se guardan, las consultas que hagamos más tarde podrán dar como resultado respuestas inconsistentes(es decir, diferentes). 5) Defina Integridad referencial. Cite la fuente de donde obtuvo la información. Mencione un ejemplo. La integridad referencial es una propiedad presente en las relaciones entre tablas de una base de datos. Generalmente expresada como una restricción en el diseño de bases de datos, esta consiste en requerir que toda clave externa (distinta de NULL) presente en una tabla haga referencia a un conjunto de datos existente en la tabla a la que se referencia. Por ejemplo, en la tabla “Empleados” se incluye el campo “S.nro” el cual contieneel número que identifica la sucursal a la que pertenece cada empleado. Todos los valores de dicho campo deben coincidir con algún valor del campo “NroSucursal” de la tabla pág. 3 “Sucursales”. Las restricciones de integridad referencial garantizan que las relaciones entre tablas se mantengan sincronizadas durante las funciones de actualización y eliminación. (R. Elmasri & S. Navathe, 2007,pág 133-134) 6) Explique los conceptos DDL, DML, DCL y SQL. Mencione un ejemplo para cada uno de ellos. DDL (Data Definition Language) Lenguaje de definición de datos. Es un lenguaje de programación para definir estructuras de datos, proporcionado por los sistemas gestores de bases de datos. Las Instrucciones DDL se utilizan para alterar o modificar una estructura y un esquema de base de datos o una tabla . Estas declaraciones manejan el diseño y el almacenamiento de objetos de base de datos. Por ejemplo: CREATE (crear)- crear una nueva tabla, base de datos, esquema ALTER (alterar) - alterar la tabla existente, descripción de la columna DROP (soltar) - eliminar los objetos existentes de la base de datos DML (Data Manipulation Language) Lenguaje de manipulación de Datos. Afectan a los registros de una tabla. Estas son las operaciones básicas que llevamos a cabo en los datos como la selección de un par de registros de una tabla, insertar nuevos registros, eliminar registros innecesarios, y actualizar o modificar los registros existentes. Permite a los usuarios introducir datos para posteriormente realizar tareas de consultas o modificación de los datos que contienen las Bases de Datos. Por ejemplo: SELECT (seleccionar) - seleccione registros de una tabla INSERT (insertar)- insertar nuevos registros UPDATE (actualizar)- actualizar / modificar los registros existentes DELETE (borrar) - eliminar registros existentes DCL (Data Control Language) Lenguaje de Control de Datos. Las Declaraciones DCL controlan el nivel de acceso que tienen los usuarios sobre los objetos de base de datos. Permiten al Administrador del sistema gestor de base de datos, controlar el acceso a los objetos, es decir, podemos otorgar o denegar permisos a uno o más roles para realizar determinadas tareas. Por ejemplo: GRANT, permite otorgar permisos. REVOKE, elimina los permisos que previamente se han concedido. SQL (Structured Query Language) Lenguaje estructurado de consultas. Se diseñó e implementó en IBM Research como interfaz para un sistema experimental de base de datos relacionales llamado SYSTEM R. Es un lenguaje de base de datos completo, cuenta con enunciados de definición, consulta y actualización de datos. 7) Esquematice y explique la arquitectura de los sistemas de BD o los niveles de un DBMS. ¿Cuál es el objetivo de la arquitectura de tres niveles? Nivel Físico o interno: Es el almacenamiento digital de los datos en la memoria principal y secundaria de la computadora. Es el que está más cerca del almacenamiento físico. Nivel Conceptual: Es la información que se almacena en la base de datos, hasta cierto punto independientemente del sistema físico en el que se implemente. En este esquema se concentra en describir las entidades, atributos, relaciones, operaciones de los usuarios y restricciones. Este nivel es como una visión de la base de datos desde el punto de vista del mundo real. Nivel Externo o de vista: Incluye varios esquemas o vistas de usuarios, cada esquema describe una parte de la base de datos que le interesa a un grupo de usuario determinado y oculta a ese grupo el resto de la base de datos. Objetivo: El objetivo de la arquitectura de los tres niveles consiste en formar una separación entre las aplicaciones del usuario y la base de datos física. Hay que destacar que los tres niveles no son más que descripciones de los mismos datos pero con distintos modos o niveles de abstracción. Los únicos datos que existen realmente están a nivel físico, almacenados en un dispositivo como puede ser un disco. Esquema: pág. 4 8) Explique la diferencia entre independencia física e independencia lógica. Ejemplifique cada una de ellas. Independencia lógica Es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación. Se puede modificar el esquema conceptual para ampliar la base de datos o para reducirla. Por ejemplo, añadir cuentas de mercado de valores a un sistema bancario. Son más difíciles de lograr que las independencias físicas, ya que los programas de aplicación son fuertemente dependientes de la estructura lógica de los datos a los que acceden. Independencia física Es la capacidad de modificar el esquema interno sin tener que alterar el esquema conceptual (o los externos). Se refiere sólo a la separación entre las aplicaciones y las estructuras físicas de almacenamiento. Por ejemplo, cuando se necesita organizar ficheros específicos de un sistema de una biblioteca con el fin de mejorar el rendimiento de las operaciones de consulta o actualización de datos. 9) Para los siguientes ítems, identifique el nivel de arquitectura de DBMS en el que se encuadra cada caso. JUSTIFIQUE su respuesta. 9.1 El dato almacenado comienza en la dirección FFF1 y termina en FFF9. Interno. Las direcciones de memoria y todo lo relacionado con el almacenamiento físico de la base de datos está contenido en el nivel interno. 9.2 El programador cambia el nombre de un atributo en el esquema general de la base de datos. Conceptual. En este ejemplo se modifica la estructura de la base de datos, lo que entraría dentro del nivel conceptual. pág. 5 9.3 En el contexto de una empresa de ventas, los vendedores solo pueden consultar la cantidad de productos que vendieron el mes pasado. Externo. Los vendedores interactúan con la base de datos a través de estructuras pertenecientes al nivel externo del DBMS. 9.4 Los usuarios operadores del Sistema de Novedades de Sueldos acceden al panel de Novedades mensuales y pueden filtrar (seleccionar registros que cumplen con una condición) por periodo. Externo. Los esquemas y restricciones que permiten a los usuarios acceder a la base de datos pertenecen al nivel externo. 9.5 El programador descubre que falta agregar una tabla y una relación a la base de datos. Conceptual. Al agregar una tabla y modificar una relación se altera la estructura de la base de datos, lo cual se lleva a cabo a nivel conceptual en el DBMS. 9.6 De acuerdo a nuevos requisitos el atributo de una entidad pasa a convertirse en otra entidad. Conceptual. Para convertir un atributo en una entidad requiere modificar la estructura de la base de datos, por lo que se considera dentro del nivel conceptual del DBMS. 9.7 El DBA inserta un índice a una tabla en el DBMS, definiendo parámetros específicos para su almacenamiento. Interno. Los cambios que realiza el DBA afectando el almacenamiento de una tabla se llevan a cabo en el nivel interno. 9.8 Se reúne el DBA con un auditor y analizan los diagramas de las bases de datos para clasificar información susceptible sobre la cual deberán aplicar o verificar la existencia de sistemas de control para el resguardo de la confidencialidad. Conceptual. Los diagramas y estructuras abstractas de una base de datos se manejan en el nivel conceptual de un DBMS. pág. 6 10) complete el siguiente cuadro. Modelo Concepto Motores de consulta Ventajas Desventajas Relacional Una base de datos relacional es un conjunto de una o más tablas estructuradas en registros y campos, que se vinculan entre sí por un campo en común. Su idea fundamental es el uso de relaciones. -Microsoft SQL Server -Oracle -DB2 -PostgreSQL -MariaDB -MySQL -Provee herramientas que garantizan evitar la duplicidad de registros. -Garantiza la integridad referencial, así, al eliminar un registro elimina todos los registros relacionados dependientes-Favorece la normalización por ser más comprensible y aplicable. -Fáciles de crear y acceder. -Presentan deficiencias con datos gráficos, multimedia, CAD y sistemas de información geográfica. -No se manipulan de forma eficiente los bloques de texto como tipo de dato. pág. 7 Orientado a Objetos Trata de almacenar en la base de datos los objetos completos (estado y comportamiento). Incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de objetos: Encapsulación: permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos. Herencia: Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases. Polimorfismo: Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos. -Visual -Studio.Net -C++, C# -ObjectDB -Manipula datos complejos de forma rápida -Flexibilidad -Permiten el almacenamiento de archivos multimedia ya que un objeto puede ser cualquier cosa -Mecanismos de consulta muy primitivos, sin un estándar independiente de la plataforma aceptado. -Imposibilidad de procedimientos almacenados, ya que los objetos solo pueden ser consultados en el cliente. -Inmadurez en el mercado -No hay agrupamiento físico de objetos pág. 8 NoSQL Están diseñadas alrededor de una noción abstracta de “documento”. Estos documentos son similar, de algún modo, a registros, tuplas o filas en una base de datos relacional pero menos rígidos. No se les requiere ajustarse a un esquema estándar ni tener todos las mismas secciones, atributos, claves o cosas por el estilo No usan SQL como lenguaje principal Las bases de datos NoSQL son ampliamente reconocidas porque son fáciles de desarrollar, su funcionalidad y el rendimiento a escala. -Memcached -Redis -MongoDB -CouchDB -Cassandra -HBase -Estos sistemas responden a las necesidades de escalabilidad horizontal que tienen cada vez más empresas. -Pueden manejar enormes cantidades de datos. -No generan cuellos de botella. -Escalamiento sencillo. -Diferentes DBs NoSQL para diferentes proyectos. -Se ejecutan en clusters de máquinas baratas. -Mucho mas veloces -Al ser de código abierto poseen un soporte diferente al soporte que ofrecen las compañías comerciales a sus productos. -Algunos productos pueden no estar lo suficientemente maduros para algunas empresas las bases de datos NoSQL aún se enfrentan a un problema de credibilidad importante con muchas empresas. -Limitaciones de Inteligencia de Negocios. -La falta de experiencia de desarrolladores y administradores -Problemas de compatibilidad, las bases de datos NoSQL tienen pocas normas en común. pág. 9 Deductivas Es un sistema de base de datos pero con la diferencia de que permite hacer deducciones a través de inferencias. Se basa principalmente en reglas y hechos que son almacenados en la base de datos. Las bases de datos deductivas son también llamadas bases de datos lógicas, a raíz de que se basa en lógica matemática. -Datalog -Uso de reglas lógicas para expresar las consultas. -Permite responder consultas recursivas. -Cuenta con negaciones estratificadas -Capacidad de obtener nueva información a través de la ya almacenada en la base de datos mediante inferencia. -Uso de algoritmos que optimizan las consultas. -Soporta objetos y conjuntos complejos. -Poder encontrar criterios de interpretación para las reglas deductivas. Es complicado poder encontrar buenos criterios de evaluación para las reglas lógicas por lo que es muy difícil sacar todo su potencial. -Replantear correctamente, en un contexto deductivo, las convenciones habituales en una base de datos. -Desarrollar procedimientos eficaces de deducción. pág. 10 Distribuidas Es un sistema en el cual bases de datos se almacena en varias computadoras que están ligadas entre sí por un sistema de comunicaciones de tal forma que, un usuario en cualquier sitio puede acceder a los datos en cualquier parte de la red exactamente como si estos fueran accedidos de forma local. -Apache -HBase -MySQL Cluster -MongoDB -Apache Cassandra -SQL Server -Estructura organizada los fragmentos de la base de datos se ubican en los departamentos a los que tienen relación. -Autonomía local: un departamento puede controlar los datos que le pertenecen. -Disponibilidad: un fallo en una parte del sistema solo afectará a un fragmento, en lugar de a toda la base de datos. -Rendimiento: los datos generalmente se ubican cerca del sitio con mayor demanda. -Economía: es más barato crear una red de muchas computadoras pequeñas. -Modularidad: se pueden modificar, agregar o quitar sistemas de la base de datos distribuida sin afectar a los demás sistemas (módulos). -Complejidad: se debe lidiar con varios sistemas diferentes que pueden presentar dificultades únicas. -Economía: la complejidad y la infraestructura necesaria implica que se necesitará una mayor mano de obra. -Seguridad: se debe trabajar en la seguridad de la infraestructura, así como cada uno de los sistemas. -Se vuelve difícil mantener la integridad, aplicar las reglas de integridad a través de la red puede ser muy caro en términos de transmisión de datos. -No existe mucho personal con experiencia o conocimientos adecuados. -Carencia de estándares aún no existen herramientas o metodologías que ayuden a los usuarios a convertir un DBMS centralizado en un DBMS distribuido. -EL diseño de la base de datos se vuelve más complejo. pág. 11 Referencias: Elmasri R. y Navathe S. Fundamentos de sistemas de base de datos, Madrid, Pearson Educación. Date C.J. Introducción a los sistemas de base de datos, México, Pearson Educación. Silberschatz A. Korth H. y Sudarshan S. Fundamentos de Bases de Datos, España, Editorial McGRAWHILL. Base de datos (2019) https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_relacional https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_orientada_a_objetos https://www.ecured.cu/Bases_de_datos https://modelosbd2012t1.wordpress.com/2012/03/08/bases-de-datos-distribuidas/ http://www.quadernsdigitals.net/datos/hemeroteca/r_1/nr_502/a_6850/6850.html https://www.muylinux.com/2010/03/04/35-motores-de-bases-de-datos-open-source/ https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_relacional https://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_orientada_a_objetos https://www.ecured.cu/Bases_de_datos https://modelosbd2012t1.wordpress.com/2012/03/08/bases-de-datos-distribuidas/ http://www.quadernsdigitals.net/datos/hemeroteca/r_1/nr_502/a_6850/6850.html https://www.muylinux.com/2010/03/04/35-motores-de-bases-de-datos-open-source/
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