"AÑO DEL DIALOGO Y RECONCILIACIÓN NACIONAL"
FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y TELEMATICA
CURSO:
PROGRAMACIÓN III.
TEMA:
GESTOR DE BASE DE DATOS.
DOCENTE:
PORRO CHULLI MARCO AURELIO.
INTEGRANTES:
JAN CHISQUIPAMA PILCO.
GEDIONI DEKENTAI UJUKAM.
CICLO:
V."A"
BAGUA GRANDE- UTCUBAMBA
AMAZONAS
2018
GESTOR DE BASE DE DATOS
DEFINICIÓN
Un sistema gestor de base de datos (SGBD) es un conjunto de programas que permiten el almacenamiento, modificación y extracción de la información en una base de datos, además de proporcionar herramientas para añadir, borrar, modificar y analizar los datos. Los usuarios pueden acceder a la información usando herramientas específicas de consulta y de generación de informes, o bien mediante aplicaciones al efecto.
Estos sistemas también proporcionan métodos para mantener la integridad de los datos, para administrar el acceso de usuarios a los datos y para recuperar la información si el sistema se corrompe. Permiten presentar la información de la base de datos en variados formatos. La mayoría incluyen un generador de informes. También pueden incluir un módulo gráfico que permita presentar la información con gráficos y tablas.
Generalmente se accede a los datos mediante lenguajes de consulta, lenguajes de alto nivel que simplifican la tarea de construir las aplicaciones. También simplifican las consultas y la presentación de la información. Un SGBD permite controlar el acceso a los datos, asegurar su integridad, gestionar el acceso concurrente a ellos, recuperar los datos tras un fallo del sistema y hacer copias de seguridad. Las bases de datos y los sistemas para su gestión son esenciales para cualquier área de negocio, y deben ser gestionados con esmero.
Gracias a este sistema de software específico el usuario puede gestionar la base de datos(almacenar, modificar y acceder a la información contenida en ésta) mediante el uso de distintas herramientas para su análisis, con las que puede realizar consultas y generar informes.
Además de gestionar los datos y mantener su consistencia, su utilización supone numerosas ventajas a la hora de construir y definir la base de datos a diferentes niveles de abstracción para distintas aplicaciones, pues facilita los procesos y también su mantenimiento.
COMPONENTES
Los SGBD son paquetes de software muy complejos y sofisticados. No se puede generalizar sobre los elementos que componen un SGBD ya que varían mucho unos de otros. Sin embargo, es muy útil conocer sus componentes y cómo se relacionan cuando se trata de comprender lo que es un sistema de bases de datos.
Un SGBD tiene varios módulos, cada uno de los cuales realiza una función específica. El sistema operativo proporciona servicios básicos al SGBD, que es construido sobre él.
• El procesador de consultas es el componente principal de un SGBD. Transforma las consultas en un conjunto de instrucciones de bajo nivel que se dirigen al gestor de la base de datos.
• El gestor de la base de datos es el interfase con los programas de aplicación y las consultas de los usuarios. El gestor de la base de datos acepta consultas y examina los esquemas externo y conceptual para determinar qué registros se requieren para satisfacer la petición. Entonces el gestor de la base de datos realiza una llamada al gestor de ficheros para ejecutar la petición.
• El gestor de ficheros maneja los ficheros en disco en donde se almacena la base de datos. Este gestor establece y mantiene la lista de estructuras e índices definidos en el esquema interno. Si se utilizan ficheros dispersos, llama a la función de dispersión para generar la dirección de los registros. Pero el gestor de ficheros no realiza directamente la entrada y salida de datos. Lo que hace es pasar la petición a los métodos de acceso del sistema operativo que se encargan de leer o escribir los datos en el buffer del sistema.
• El preprocesador del LMD convierte las sentencias del LMD embebidas en los programas de aplicación, en llamadas a funciones estándar escritas en el lenguaje anfitrión. El preprocesador del LMD debe trabajar con el procesador de consultas para generar el código apropiado.
• El compilador del LDD convierte las sentencias del LDD en un conjunto de tablas que contienen metadatos. Estas tablas se almacenan en el diccionario de datos.
• El gestor del diccionario controla los accesos al diccionario de datos y se encarga de mantenerlo. La mayoría de los componentes del SGBD acceden al diccionario de datos.
| PRINCIPALES COMPONENTES DEL GESTOR DE BASES DE DATOS |
| • Control de autorización. Este módulo comprueba que el usuario tiene los permisos necesarios para llevar a cabo la operación que solicita. • Procesador de comandos. Una vez que el sistema ha comprobado los permisos del usuario, se pasa el control al procesador de comandos. • Control de la integridad. Cuando una operación cambia los datos de la base de datos, este módulo debe comprobar que la operación a realizar satisface todas las restricciones de integridad necesarias. • Optimizador de consultas. Este módulo determina la estrategia óptima para la ejecución de las consultas. • Gestor de transacciones. Este módulo realiza el procesamiento de las transacciones. • Planificador (scheduler). Este módulo es el responsable de asegurar que las operaciones que se realizan concurrentemente sobre la base de datos tienen lugar sin conflictos. • Gestor de recuperación. Este módulo garantiza que la base de datos permanece en un estado consistente en caso de que se produzca algún fallo. • Gestor de buffers. Este módulo es el responsable de transferir los datos entre memoria principal y los dispositivos de almacenamiento secundario. A este módulo también se le denomina gestor de datos. |
LENGUAJES DE MODELACIÓN
JERARQUICA
En un modelo jerárquico, los datos están organizados en una estructura arbórea (dibujada como árbol invertido o raíz), lo que implica que cada registro sólo tiene un padre. Las estructuras jerárquicas fueron usadas extensamente en los primeros sistemas de gestión de datos de unidad central, como el Sistema IMS por IBM, y ahora se usan para describir la estructura de documentos XML. Esta estructura permite relaciones 1:N entre los datos, y es muy eficiente para describir muchas relaciones del mundo real: tablas de contenido, ordenamiento de párrafos y cualquier tipo de información anidada.
Sin embargo, la estructura jerárquica es ineficiente para ciertas operaciones de base de datos cuando el camino completo no se incluye en cada registro. Una limitación del modelo jerárquico es su incapacidad para representar de manera eficiente la redundancia en datos.
En la relación Padre-hijo: El hijo sólo puede tener un padre pero un padre puede tener múltiples hijos. Los padres e hijos están unidos por enlaces. Todo nodo tendrá una lista de enlaces a sus hijos.
MODELO DE RED
El modelo de red expande la estructura jerárquica, permitiendo relaciones N:N en una estructura tipo árbol que permite múltiples padres. Antes de la llegada del modelo relacional, el modelo en red era el más popular para las bases de datos. Este modelo de red (definido por la especificación CODASYL) organiza datos que usan en dos construcciones básicas, registros y conjuntos. Los registros contienen campos que puede estar organizados jerárquicamente, como en el lenguaje COBOL. Los conjuntos definen relaciones N:N entre registros: varios propietarios, varios miembros. Un registro puede ser un propietario de varios conjuntos, y miembro en cualquier número de conjuntos.
El modelo en red es una generalización del modelo jerárquico, en tanto está construido sobre el concepto de múltiples ramas (estructuras de nivel inferior) emanando de uno o varios nodos (estructuras de nivel alto), mientras el modelo se diferencia del modelo jerárquico en que las ramas pueden estar unidas a múltiples nodos. El modelo de red es capaz de representar la redundancia en datos de una manera más eficiente que en el modelo jerárquico.
Las operaciones del modelo de red se realizan por de navegación: un programa mantiene la posición actual, y navega entre registros siguiendo las relaciones entre ellos. Los registros también pueden ser localizados por valores claves.
Aunque no es una característica esencial del modelo, las bases de datos en red implementan sus relaciones mediante punteros directos al disco. Esto da una velocidad de recuperación excelente, pero penaliza las operaciones de carga y reorganización.
Entre los SGBD más populares que tienen arquitectura en red se encuentran Total e IDMS. IDMS logró una importante base de usuarios; en 1980 adoptó el modelo relacional y SQL, manteniendo además sus herramientas y lenguajes originales.
La mayoría de bases de datos orientadas a objetos (introducidas en 1990) usan el concepto de navegación para proporcionar acceso rápido entre objetos en una red. Objectivity/DB, por ejemplo, implementa 1:1, 1:N, N:1 y N:N entre distintas bases de datos. Muchas bases de datos orientadas a objetos también soportan SQL, combinando así la potencia de ambos modelos.
MODELO RELACIONAL
El modelo fue introducido por E.F. Codd en 1970 con el objetivo de querer hacer los SGBD más independientes de las aplicaciones. Es un modelo matemático definido en términos de lógica de predicados y teoría de conjuntos, y se han implementado con él SGBDs para mainframe, ordenadores medios y microordenadores.
Los productos referidos como base de datos relacional de hecho implementan un modelo que es sólo una aproximación al modelo matemático definido por Codd. Existen tres términos usados con profusión en el modelo relacional de bases de datos: relaciones, atributos y dominios. Una relación equivale a una tabla con filas y columnas. Las columnas de una relación se llaman con rigor atributos, y el dominio es el conjunto de valores que cada atributo puede tomar.
La estructura básica de datos del modelo relacional es la relación (tabla), donde la información acerca de una determinada entidad (p. ej. "empleado") se almacena en tuplas (filas), cada una con un conjunto de atributos (columnas). Las columnas de cada tabla enumeran los distintos atributos de la entidad (el nombre del "empleado", dirección y número de teléfono, p. ej.), de modo que cada tupla de la relación "empleado" representa un empleado específico guardando los datos de ese empleado concreto.
Todas las relaciones (es decir, tablas) en una base de datos relacional han de seguir unas mínimas reglas:
- el orden de los atributos es irrelevante
- no puede haber tuplas repetidas
- cada atributo sólo puede tener un valor.
Una base de datos puede contener varias tablas, cada una similar al modelo plano. Una de las fortalezas del modelo relacional es que un valor de atributo coincidente en dos registros (filas) –en la misma o diferente tabla– implica una relación entre esos dos registros. Es posible también designar uno o un conjunto de atributos como "clave", que permitirá identificar de manera única una fila en una tabla.
Dicha clave que permite identificar de manera unívoca una fila en una tabla se denomina "clave primaria". Las claves son habitualmente utilizadas para combinar datos de dos o más tablas. Por ejemplo, una tabla de empleados puede contener una columna denominada "departamento"", cuyo valor coincida con la clave de una tabla denominada "departamentos". Las claves son esenciales a la hora de crear índices, que facilitan la recuperación rápidas de datos de tablas grandes. Una clave puede estar formada por cualquier columna o por una combinación de varias columnas, denominándose clave compuesta. No es necesario definir todas las claves por adelantado; una columna puede usarse como clave incluso si no estaba previsto en origen.
Una clave que tenga un significado en el mundo físico (tal como un nombre de persona, el ISBN de un libro o el número de serie de un coche) a veces se denomina clave "natural". Si no existe una clave natural viable, se puede asignar un sucedáneo arbitrario (como dar a una persona un número de empleado). En la práctica la mayor parte de las bases de datos tienen a la vez claves sucedáneas y naturales, dado que las claves sucedáneas pueden usarse internamente para crear enlaces íntegros entre filas, mientras que las claves naturales tienen un uso menos fiable a la hora de buscar o enlazar con otras bases de datos.
MODELO ORIENTADA A OBJETOS
En la década de 1990, el paradigma de la orientación a objetos se aplicó a las bases de datos creando un nuevo modelo llamado base de datos orientada a objetos. Esto tuvo el fin de reducir la impedancia objeto-relacional, la sobrecarga de convertir la información de su representación en la base de datos –como filas en tablas– a su representación en el programa –típicamente como objeto–. Incluso más, los tipos de datos usados en una aplicación pueden definirse directamente en la base de datos, preservando así la base de datos la misma integridad de datos. Las bases de datos orientadas a objetos también introducen las ideas clave de la programación orientada a objetos –encapsulación y polimorfismo– en el mundo de las bases de datos.
Se han propuesto distintos modos de almacenar objetos en una base de datos. Algunos se han aproximado desde la perspectiva de la programación, haciendo los objetos manipulados por el programa persistentes. Esto típicamente requiere la adición de algún tipo de lenguaje de interrogación, ya que lo lenguajes tradicionales no tienen la posibilidad de encontrar objetos basados en su contenido. Otros se han aproximado al problema desde la perspectiva de la base de datos, definiendo un modelo orientado a objetos para la base de datos, y definiendo un lenguaje de programación de dicha base de datos que permite tanto capacidades de programación como de interrogación.
Las bases de datos orientadas a objetos sufren falta de estandarización; aunque han sido definidos estándares por en Object Database Management Group nunca han sido implementados con generalidad suficiente como para permitir la interoperatibilidad entre productos. Sin embargo, las bases de datos orientadas a objetos han sido empleadas eficazmente en distintas aplicaciones: generalmente en nichos especializados como ingeniería o biología molecular, pero no de forma general con soporte comercial. Sin embargo algunas de las ideas que ha aportado han sido recogidas por los fabricantes de bases de datos relacionales y se han aplicado en extensiones al lenguaje SQL.
SISTEMA GESTOR DE BASE DE DATOS
POSTGRESQL
es un sistema de gestión de bases de datos relacional orientado a objetos y libre.
Como muchos otros proyectos de código abierto, el desarrollo de PostgreSQL no es manejado por una empresa o persona, sino que es dirigido por una comunidad de desarrolladores que trabajan de forma desinteresada, altruista, libre o apoyados por organizaciones comerciales. Dicha comunidad es denominada el PGDG (PostgreSQL Global Development Group).
PostgreSQL no tiene un gestor de defectos, haciendo muy difícil conocer el estado de sus defectos.
MySQL
es un sistema de gestión de bases de datos relacional desarrollado bajo licencia dual: Licencia pública general/Licencia comercial por Oracle Corporation y está considerada como la base datos de código abierto más popular del mundo, y una de las más populares en general junto a Oracle y Microsoft SQL Server, sobre todo para entornos de desarrollo web.
MySQL fue inicialmente desarrollado por MySQL AB (empresa fundada por David Axmark, Allan Larsson y Michael Widenius). MySQL AB fue adquirida por Sun Microsystems en 2008, y ésta a su vez fue comprada por Oracle Corporation en 2010, la cual ya era dueña desde 2005 de Innobase Oy, empresa finlandesa desarrolladora del motor InnoDB para MySQL.
Al contrario de proyectos como Apache, donde el software es desarrollado por una comunidad pública y los derechos de autor del código están en poder del autor individual, MySQL es patrocinado por una empresa privada, que posee el copyright de la mayor parte del código. Esto es lo que posibilita el esquema de doble licenciamiento anteriormente mencionado. La base de datos se distribuye en varias versiones, una Community, distribuida bajo la Licencia pública general de GNU, versión 2, y varias versiones Enterprise, para aquellas empresas que quieran incorporarlo en productos privativos. Las versiones Enterprise incluyen productos o servicios adicionales tales como herramientas de monitorización y asistencia técnica oficial. En 2009 se creó un fork denominado MariaDB por algunos desarrolladores (incluido algunos desarrolladores originales de MySQL) descontentos con el modelo de desarrollo y el hecho de que una misma empresa controle a la vez los productos MySQL y Oracle Database.
Está desarrollado en su mayor parte en ANSI C y C++. Tradicionalmente se considera uno de los cuatro componentes de la pila de desarrollo LAMP y WAMP.
MICROSOFT SQL SERVER
es un sistema de manejo de bases de datos del modelo relacional, desarrollado por la empresa Microsoft.
El lenguaje de desarrollo utilizado (por línea de comandos o mediante la interfaz gráfica de Management Studio) es Transact-SQL(TSQL), una implementación del estándar ANSI del lenguaje SQL, utilizado para manipular y recuperar datos (DML), crear tablas y definir relaciones entre ellas (DDL).
Dentro de los competidores más destacados de SQL Server están: Oracle, MariaDB, MySQL, PostgreSQL. SQL Server ha estado tradicionalmente disponible solo para sistemas operativos Windows de Microsoft, pero desde 2017 también está disponible para Linux y Docker containers.
Puede ser configurado para utilizar varias instancias en el mismo servidor físico, la primera instalación lleva generalmente el nombre del servidor, y las siguientes - nombres específicos (con un guion invertido entre el nombre del servidor y el nombre de la instalación).
INFORMIX
es una familia de productos RDBMS de IBM, adquirida en 2001 a una compañía (también llamada Informix o Informix Software) cuyos orígenes se remontan a 1980.
El DBMS Informix fue concebido y diseñado por Roger Sippl a finales de los años 1970. La compañía Informix fue fundada en 1980, salió a bolsa en 1986 y durante parte de los años 1990 fue el segundo sistema de bases de datos más popular después de Oracle. Sin embargo, su éxito no duró mucho y para el año 2000 una serie de tropiezos en su gestión había debilitado seriamente a la compañía desde el punto de vista financiero.
En 2001 IBM, impulsada por una sugerencia de Wal-Mart (el mayor cliente de Informix) compró Informix. IBM tenía planes a largo plazo tanto para Informix como para DB2, compartiendo ambas bases de datos tecnología de la otra. A principios de 2005, IBM lanzó la versión 10 del Informix Dynamic Server (IDS).
ORACLE
es un sistema de gestión de base de datos de tipo objeto-relacional (ORDBMS, por el acrónimo en inglés de Object-Relational Data Base Management System), desarrollado por Oracle Corporation.
Su dominio en el mercado de servidores empresariales había sido casi total hasta que recientemente tiene la competencia del Microsoft SQL Server y de la oferta de otros RDBMS con licencia libre como PostgreSQL, MySQL o Firebird.
Las últimas versiones de Oracle han sido certificadas para poder trabajar bajo GNU/Linux.
RESUMEN
Los sistemas gestores de bases de datos son la herramienta más adecuada para almacenar los datos en un sistema de información debido a sus características de seguridad, recuperación ante fallos, gestión centralizada, estandarización del lenguaje de consulta y funcionalidad avanzada. En este capítulo analizaremos algunas ideas acerca de estos importantes componentes de los SIG en la actualidad y veremos las principales alternativas existentes, al tiempo que estudiaremos los fundamentos de bases de datos necesarios para comprender la forma en que los datos espaciales se almacenan en las bases de datos actuales. Asimismo, y para entender la situación presente y conocer las ventajas e inconvenientes de los distintos métodos de almacenar la información en los SIG, veremos la evolución de estos respecto a la arquitectura de almacenamiento de información.
SUMMARY
Database management systems are the most appropriate tool for storing data in an information system due to its security features, failure recovery, centralized management, query language standardization and advanced functionality. In this chapter, we will discuss some ideas about these important components of GIS today and look at the main existing alternatives, while studying the basics of databases needed to understand how spatial data are stored in the databases. Current data. Likewise, and to understand the present situation and to know the advantages and disadvantages of the different methods of storing the information in the GIS, we will see the evolution of these with respect to the storage architecture.
RECOMENDACIONES
Principalmente vemos la necesidad de conocer cada día mas el entorno de las bases de datos. Aprender de manera didáctica y autodidactica con mayor dedicación.
Es necesario conocer que la implementación del código debe estar bien estructurado para evitar algunas redundancias innecesarias.
Conocer las especificaciones que nos presenta cuando estructuramos las tablas de cada base de datos, realizando nuestro trabajo mas practico y sencillo.
CONCLUSIÓN
A través del desarrollo de las prácticas en laboratorio he conocido las ventajas de las bases de datos que se superponen a los sistemas de archivos del pasado, como sabemos todo evoluciona es así como el modelo relacional que implementa SQL, nos da una excelente herramienta en la administración, seguridad y fiabilidad de los datos.
Por lo tanto se sabe que conocer el proceso interno, la estructura he implementación de base de datos nos muestra la importancia que realizan en el mundo laboral, y como cada ente que las utiliza es dependiente de ellas.
GLOSARIO DE TERMINOS
Administración de Base de Datos Relacional: Técnica de admistración de bases de datos en la que la información se guarda en tablas de datos bidimensionales. El programa que funciona con dos tablas de datos al mismo tiempo, relaciona la información mediante vinculaciones establecidas por una columna o campos comunes.
Base de Datos: Es una serie de datos organizados y relacionados entre sí, los cuales son recolectados y explotados por los Sistemas de Información de una empresa o negocio en particular.
Buscadores: O también llamados motores de búsqueda, son herramientas que permiten clasificar la información que existe en la red y hacerla localizable en poco tiempo según las preferencias del usuario.
ELIMINACION: Es una solicitud de eliminación que se expresa de forma muy parecida a una consulta. Sin embargo, en vez de presentar tuplas al usuario, quitamos las tuplas seleccionadas de la base de datos. Sólo puede eliminar tuplas completas; no se puede eliminar únicamente valores de determinados atributos.
Facilidad de Consultas: Permitir al usuario hacer cuestiones sencillas a la base de datos. Este tipo de consultas tienen como misión proporcionar la información solicitada por el usuario de una forma correcta y rápida.
LINKOGRAFIA
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