Bases de Datos

- TEMA III

1.   Definir una base de datos y un sistema de administración de base de datos.

Bases de Datos.-

·    Es un conjunto de información almacenada en memoria auxiliar que permite acceso directo y un conjunto de programas que manipulan esos datos.

·    Es una colección de datos organizada para dar servicio eficientemente a muchas aplicaciones al centralizar los datos y minimizar aquellos que son redundantes.

·    Es una colección de información organizada de forma que un programa de ordenador pueda seleccionar rápidamente los fragmentos de datos que necesite. Una base de datos es un sistema de archivos electrónico.

·    Las bases de datos tradicionales se organizan por campos, registros y archivos. Un campo es una pieza única de información; un registro es un sistema completo de campos; y un archivo es una colección de registros. Por ejemplo, una guía de teléfono es análoga a un archivo. Contiene una lista de registros, cada uno de los cuales consiste en tres campos: nombre, dirección, y número de teléfono.

·    Una base de datos (cuya abreviatura es BD) es una entidad en la cual se pueden almacenar datos de manera estructurada, con la menor redundancia posible. Diferentes programas y diferentes usuarios deben poder utilizar estos datos. Por lo tanto, el concepto de base de datos generalmente está relacionado con el de red ya que se debe poder compartir esta información. De allí el término base. "Sistema de información" es el término general utilizado para la estructura global que incluye todos los mecanismos para compartir datos que se han instalado.

¿Por qué utilizar una base de datos?

Una base de datos proporciona a los usuarios el acceso a datos, que pueden visualizar, ingresar o actualizar, en concordancia con los derechos de acceso que se les hayan otorgado. Se convierte más útil a medida que la cantidad de datos almacenados crece.

Una base de datos puede ser local, es decir que puede utilizarla sólo un usuario en un equipo, o puede ser distribuida, es decir que la información se almacena en equipos remotos y se puede acceder a ella a través de una red.

La principal ventaja de utilizar bases de datos es que múltiples usuarios pueden acceder a ellas al mismo tiempo.

Sistema de administración Base de datos:

·   Es cuando el software permite que una institución centralice sus datos, los administre eficientemente y proporcione acceso a los datos almacenados mediante programas de aplicación, actuando como una interfase entre los programas de aplicación y los archivos físicos de datos.
·  Un sistema de bases de datos es básicamente un sistema computarizado para llevar registros, es un depósito o contenedor de una colección de archivos de datos computarizados. Los usuarios del sistema pueden agregar nuevos archivos, insertar, recuperar, modificar, eliminar datos dentro de estos archivos y eliminar los archivos existentes dentro de la base de datos.
·  Es un sistema computarizado cuya finalidad general es almacenar información y permitir a los usuarios recuperar y actualizar esa información con base en peticiones. Esta información puede ser cualquier cosa que sea de importancia para el individuo o la organización; es decir, todo lo que sea necesario para auxiliarle en el proceso general de su administración.

Un sistema de bases de datos comprende cuatro componentes principales: datos, hardware, software y usuarios.

La Administración de bases de datos

Rápidamente surgió la necesidad de contar con un sistema de administración para controlar tanto los datos como los usuarios. La administración de bases de datos se realiza con un sistema llamado DBMS (Database management system [Sistema de administración de bases de datos] SABD). El DBMS es un conjunto de servicios (aplicaciones de software) para administrar bases de datos, que permite:

·         un fácil acceso a los datos

·         el acceso a la información por parte de múltiples usuarios

·         la manipulación de los datos encontrados en la base de datos (insertar, eliminar, editar).

El DBMS puede dividirse en tres subsistemas:

·         El sistema de administración de archivos: 

para almacenar información en un medio físico

·         El DBMS interno: 

para ubicar la información en orden

·         El DBMS externo: 

representa la interfaz del usuario

2. Nombrar y describir brevemente los tres componentes de un SABD.

       • Un lenguaje de definición de datos: es el lenguaje formal empleado por los programadores para especificar el contenido y la estructura de la base de datos. El lenguaje de definición de datos define cada elemento de datos como aparece en la base de datos antes de que sea utilizado en programa de aplicación.

       • Un lenguaje de manejo de datos: que se usa en conjunción con algún lenguaje de programación para manejar los datos en la base de datos. Este lenguaje tiene comandos que permiten a los usuarios finales y a los especialistas en programación extraer datos de la base de datos para satisfacer las solicitudes de información y/o desarrollar aplicaciones.

       • Un diccionario de datos. Es una archivo automatizado o manual que almacena definiciones de los elementos de datos y características de los mismos, como su uso, representación física, propiedad (quién en la institución es el responsable de dar mantenimiento de los datos), autorización y seguridad. Muchos diccionarios pueden producir listas e informes de utilización, agrupamientos de datos, de ubicaciones de programas, entre otros.

3. Describir cómo un sistema de administración de base de datos organiza la información.

Los sistemas de administración de base de datos (SABD), son el software que permite la centralización de los datos y la administración de los mismos. En un SABD se incluye un lenguaje de definición de datos, otro de manejo de datos y una capacidad de diccionario de datos.

La Característica más importante del SABD es su capacidad para separar las imágenes lógicas y físicas de los datos. El usuario trabaja con la visión lógica de los datos. El software del SABD traduce las consultas del usuario en consultas que pueden ser aplicadas a la visión física de los datos. El SABD recupera la información de manera que el usuario no se preocupe de su ubicación física. Este atributo separa los programas de los datos y de la administración de los datos.

4. ¿Cuál es la diferencia entre la imagen lógica y la imagen física de los datos?

La compresión física actúa directamente sobre los datos; por lo tanto, es cuestión de almacenar los datos repetidos de un patrón de  bits a otro. 
La compresión lógica, por otro lado, se lleva a cabo por razonamiento lógico al sustituir esta información por información equivalente.

5. Enumerar las ventajas de los SABD.
1. La complejidad del ambiente de sistemas de información de las instituciones puede reducirse mediante la administración centralizada de los datos, los accesos, el uso y la seguridad.
2. La redundancia e inconsistencia en los datos puede reducirse al eliminar todos los archivos aislados en los cuales se repiten los mismos elementos de datos.
3. Las confusiones en los datos pueden eliminarse al proporcionar un control central de la creación y definición de datos.
4. La dependencia en los datos del programa puede reducirse al separar la imagen física (la representación de los datos tales como deberían estar organizados en la realidad en los medios físicos de almacenamiento) de los datos de su ordenamiento físico.

5. El desarrollo del programa y los costos de mantenimiento pueden reducirse de una manera radical.
6. La flexibilidad de los sistemas de información puede verse enormemente estimulada al permitir consultas rápidas y baratas dentro del volumen de información.
7. El acceso y la disponibilidad de la información pueden incrementarse.

6. Describir los tres principales modelos de base de datos y las ventajas y desventajas de cada uno de ellos.

El modelo jerárquico de datos presenta los datos a los usuarios en una estructura de árbol. Dentro de cada registro, los elementos de datos quedan organizados en partes llamadas segmentos. Para el usuario cada segmento se ve como un organigrama con el segmento de nivel superior llamado raíz. Un segmento superior se conecta de forma lógica con un segmento inferior en una relación de tipo padre-hijo. Un segmento padre puede tener más de un hijo, pero un hijo sólo puede tener un solo padre.

Las ventajas y desventajas de los sistemas jerárquicos, es que soportan relaciones de uno-a-muchos, tienen poca flexibilidad Todas las rutas de acceso, directorios e índices deben ser especificados por adelantado. Una vez especificados, no pueden cambiar fácilmente sin un esfuerzo importante de programación; pero tienen una alta velocidad y eficiencia en el proceso. Requieren de una programación intensiva, consumidora de tiempo, difícil de instalar y más difícil de corregir si ocurrieran errores en el diseño.

El modelo de datos en red es una variación del modelo de datos jerárquico. De hecho las bases de datos pueden traducirse de jerárquicas a en redes y viceversa, con el objeto de optimizar la velocidad y la conveniencia del procesamiento. En una relación de muchos a muchos en la que los SABD en redes tienen un desempeño excelente es la relación entre estudiantes y cursos  Existen muchos cursos en la universidad y muchos estudiantes se inscriben en muchos cursos.

Las ventajas y desventajas de Las estructuras de red reducen las redundancias y en ciertas situaciones (en las que existen relaciones muchos a muchos), responden de manera más rápida  y eficiente en el procesamiento. Sin embargo, existe un precio por esta reducción, el mantenimiento y la operatividad de la base de datos son más costosos, requieren de una programación intensiva, consumidora de tiempo, difícil de instalar y más difícil de corregir si ocurrieran errores en el diseño.

Modelo relacional de datos Este modelo supera algunas limitaciones de los otros dos. El modelo relacional representa todos los datos en la base de datos como sencillas tablas de dos dimensiones llamadas relaciones. Las tablas son semejantes a los archivos normales, pero la información en más de un archivo puede ser fácilmente extraída y combinada.
Las ventajas y desventajas de Los sistemas relacionales son relativamente lentos pero son flexibles al dar soporte a solicitudes de información y en la combinación de la información de distintas fuentes. La elección depende de los requerimientos de negocios.

7. ¿Cuáles son los cuatro elementos tradicionales de un ambiente de base de datos? Hacer una descripción breve de cada uno de ellos.

1. Administración de los datos:

Los sistemas de base de datos requieren que la institución reconozca el papel estratégico de la información y comience efectivamente a administrar y planear la información como un recurso corporativo. Esto significa que la institución debe desarrollar la función de administración de datos con el poder de definir los requerimientos de información para toda la empresa y con acceso directo a la alta gerencia o dirección. El director de información o vicepresidente de información es el primero que aboga en la institución por los sistemas de base de datos.

La administración de la información es responsable de las políticas y procedimientos específicos mediante los cuales los datos pueden ser administrados como un recurso institucional. Entre estas responsabilidades se incluye:

- El desarrollo de la política de información, que especifique sus reglas para compartir, distribuir, adquirir, clasificar, estandarizar e inventariar la información en la institución. La política de información traza procedimientos y responsabilidades específicas, que definen qué unidades de la institución comparten la información, dónde puede distribuirse la información y quién es responsable de actualizar y dar mantenimiento a la información.

- La planeación de los datos.

- Contemplar un diseño lógico de la base de datos (representación de los datos como debían aparecer ante un programador de aplicaciones o usuario final),

- El desarrollo del diccionario de datos así como el seguimiento del uso de los datos por los especialistas en sistemas de información y los grupos de usuarios finales.
El principio fundamental de la administración de datos es que son propiedad de la institución como un todo. Los datos no pueden pertenecer en exclusiva a ninguna de las áreas de negocios o unidades organizacionales. Todos los datos deben quedar disponibles para cualquier grupo que los requiera para alcanzar su misión. Una institución debe formular una política de información.

2. Metodología para planeación y el modelaje de los datos:
Como los intereses institucionales servidos por los SABD son mucho más amplios que aquellos del ambiente tradicional de archivos, la empresa requiere de una planeación en todo su ámbito para los datos. El análisis a nivel de empresa, que trata sobre los requerimientos de toda la institución (en contraposición con los requerimientos de las aplicaciones individuales), es necesario para el desarrollo de bases de datos. El fin del análisis de la empresa es identificar las entidades (una persona, lugar, o cosa del cual debe guardarse información), atributos (elemento de información que describe a una entidad en particular; nombre, cédula, edad, entre otros) y relaciones claves que conforman los datos de la institución.

3. Tecnología y administración de los datos: 
Las bases de datos requieren de nuevo software y de un personal capacitado especialmente en las técnicas de los SABD, así como en las nuevas estructuras administrativas. En la mayoría de las corporaciones se desarrolla un grupo de diseño y administración de bases de datos dentro de la división de sistemas de información, que es responsable por los aspectos más técnicos y operativos de la administración de los datos. Las funciones que realiza se denominan administración de bases de datos. Este grupo realiza lo siguiente:

• Define y organiza la estructura y el contenido de la base de datos.

• Desarrolla procedimientos de seguridad para la salvaguarda de la base de datos.

• Desarrolla la documentación (manuales) de la base de datos.

• Da mantenimiento al software de administración de la base de datos.

En estrecha cooperación con los usuarios, el grupo de diseño establece la base de datos física, las relaciones lógicas entre los elementos y las reglas y procedimientos de acceso.

4. Usuarios: 
Una base de datos sirve a una comunidad más amplia de usuarios que los sistemas tradicionales. Los sistemas relacionales con lenguajes de consulta de cuarta generación permiten que los empleados no especialistas en cómputo tengan acceso a las grandes bases de datos. Además, entre los usuarios se debe incluir a los especialistas entrenados en el cómputo. Con el objeto de optimizar el acceso para los no especialistas, es necesario destinar recursos para capacitar a los usuarios finales. Los profesionales de los sistemas deben ser capacitados de nuevo en el lenguaje de SABD, en los procedimientos de desarrollo de las aplicaciones de los SABDS y en las nuevas prácticas de software.

8. Describir y comentar sobre los principales retos de la gerencia en la construcción de un ambiente de base de datos.

1.-Obstáculo institucional para un ambiente de bases de datos:  El desarrollo de un ambiente de base de datos requiere de mucho más que la selección de la tecnología, requiere de un cambio en la actitud corporativa hacia la información. La institución debe desarrollar una función de administración de información y metodología de planeación de datos. El ambiente de base de datos se ha desarrollado más lentamente de lo que se pensaba. Existe una resistencia política en la institución hacia muchos conceptos claves de base de datos, en especial hacia el compartir la información que había sido exclusivamente controlada por un grupo de la institución, cada departamento anteriormente elabora sus archivos y programas para satisfacer sus necesidades específicas, ahora se tiene que manejar la información de acuerdo a la base de datos elaborados, tomando en cuenta los intereses totales de la institución.

2. Consideraciones de costo/beneficio: Para la inversión que se establecen la gerencia con respecto a la construcción de un ambiente de base de datos, cambian constantemente, ya sea por el precio o la duración del paquete de SABD, es una inversión que requiere ser estudiada de acuerdo a las necesidades de cada institución o empresa, sobre los objetivos o cambios requeridos para el manejo adecuado de las bases de datos, se requiere de un diseño y mantenimiento de los sistemas actuales

Las personas en la empresa comprenden el sistema actual luego de largos periodos de capacitación y de socialización. Por todas estas razones, y a pesar de las ventajas evidentes del SABD, los costos a corto plazo de desarrollar el sistema a menudo parecen tan grandes como los beneficios. Cuando los costos de políticas a corto plazo se añaden a la ecuación, resulta conveniente para la alta gerencia diferir la inversión en bases de datos. Los beneficios evidentes del SABD tienden a ser severamente minimizados por los administradores, en especial aquellos no familiarizados con (y probablemente en contra de) los sistemas. Además puede no ser rentable, desde el punto de vista de costos, construir una base de datos a nivel de toda la institución que integre todos los datos existentes en ella.

3. Ubicación en la institución de la función de administración de información. Muchas organizaciones que buscan evitar grandes compromisos y cambio organizacional empiezan (y terminan) por comprar un SABD y colocarlo en manos de un grupo de base de datos de bajo nivel en el departamento de sistemas de información. En general, esto conduce a un enfoque de un uso mínimo de la base de datos; esto es, sistemas pequeños de base de datos serán desarrollados para distintas divisiones, áreas funcionales, departamentos y oficinas. En última instancia, esto resulta en bases de datos incompatibles en toda la empresa y se fracasa en alcanzar el objetivo real. ¿Cuál es la función de la información y quién debe administrarla para la institución como un todo? Los altos directivos deben estar preparados para implantar una función de administración de la información y una metodología de planeación de datos al más alto nivel directivo.

9. Conclusión del tema.

Se puede decir que una base de dato es una colección de información de cualquier tipo, perteneciente a un mismo contexto y almacenada sistemáticamente para su posterior uso, el cual  proporciona a los usuarios el acceso a datos, que pueden visualizar, ingresar o actualizar, en concordancia con los derechos de acceso que se les hayan otorgado. Se convierte más útil a medida que la cantidad de datos almacenados crece.

En cuanto a la administración de base de dato: es un conjunto de servicios (aplicaciones de software) que permite: un fácil acceso a los datos, el acceso a la información por parte de múltiples usuarios, la manipulación de los datos encontrados en la base de datos (insertar, eliminar, editar), las informaciones presentes en la base de dato centraliza los datos, los accesos y la seguridad, evita las redundancias, permitiendo las consultas con más eficiencias, rapidez y acceso.

Cada base de dato está diseñada de acuerdo a la empresa o Institución, a la función u objetivo que se establecen sus políticas, atributos o relación. Como elemento clave de organización en un ambiente de base de datos, se requiere la administración de los datos, cómo deberían aparecer ante un programador de aplicaciones o usuario final; donde se definen los requerimientos de la información para toda la empresa y con acceso a la alta gerencia, estableciendo sus reglas para compartir, distribuir, clasificar, estandarizar, e  inventariar la información en la Institución. La Metodología para la planeación y el modelaje de los datos, la tecnología y administración a usar y el usuario que debe tener cierta noción o entrenamiento de la información que se encuentra en la base de dato.

Existen tres modelos de diseños de bases de datos, Jerárquico, datos en red, relacional de datos, el cual contribuye el manejo adecuado de la información que el usuario o institución establezca para su personal o eficiencia en el procesamiento de la información o dato.

Dentro de la Gestión Empresarial existen varios retos al incluir un SABD ya que la cultura organizacional estaba establecida bajo parámetro de una información limitada, ciertos grupos manejaban la información de manera confidencial, siendo un obstáculo institucional, ahora la mayoría establece como prioridad una estrecha  relación información, donde la base de datos sea de interés general a la institución, teniendo en cuenta el costo/beneficio de la inversión, que por lo general dentro de una empresa es alta, sin embargo el beneficio es optimo si se crean políticas o estrategias de capacitación, donde se integre el mejor uso de esa data o base de datos como un todo para crear amplitud y noción de los objetivos departamentales y la identidad organizacional. Ubicación de la función de administración de información.

Bibliografía:

www.masadelante.com/faqs/base-de-datos -

wikipedia.org/wiki/B

http//:wikipedia.com
http//:monografias.com

Guía Informativa Recopilado por: Ing. Osiris Mora. Profesora del CIDEC Mérida Venezuela. Enero 2010.