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Base de datos (Modelo relacional (Tipos. (Relaciones base. Son relaciones…
Base de datos
Modelo relacional
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El modelo relacional se basa en el concepto matemático de relación , que gráficamente se representa mediante una tabla. Codd, que era un experto matemático, utilizó una terminología perteneciente a las matemáticas, en concreto de la teoría de conjuntos y de la lógica de predicados.
Relación.
Es una tabla con columnas y filas. Un SGBD sólo necesita que el usuario pueda percibir la base de datos como un conjunto de tablas. Esta percepción sólo se aplica a la estructura lógica de la base de datos, no se aplica a la estructura física de la base de datos, que se puede implementar con distintas estructuras de almacenamiento.
Atributo.
Es el nombre de una columna de una relación. En el modelo relacional, las relaciones se utilizan para almacenar información sobre los objetos que se representan en la base de datos.
Dominio.
Es un conjunto de valores legales de uno o varios atributos. Los dominios constituyen una poderosa característica del modelo relacional. Cada atributo de una base de datos relacional se define sobre un dominio, pudiendo haber varios atributos definidos sobre el mismo dominio.
Se representa gráficamente como una tabla bidimensional en la que las filas corresponden a registros individuales y las columnas corresponden a los campos o atributos de esos registros
Propiedades.
:check: Cada relación tiene un nombre, y éste es distinto del nombre de todas las demás.
:check: Los dominios sobre los que se definen los atributos son escalares, por lo que los valores de los atributos son atómicos. De este modo, en cada tupla, cada atributo toma un solo valor. Se dice que las relaciones están normalizadas .
:check: No hay dos atributos que se llamen igual.
:check: El orden de los atributos no importa: los atributos no están ordenados. Cada tupla es distinta de las demás: no hay tuplas duplicadas. El orden de las tuplas no importa: las tuplas no están ordenadas.
Tipos.
Relaciones base. Son relaciones reales que tienen nombre, y forman parte directa de la base de datos almacenada. Se dice que las relaciones base son relaciones autónomas.
Vistas. También denominadas relaciones virtuales, son relaciones con nombre y derivadas (no autónomas). Que son derivadas significa que se obtienen a partir de otras relaciones; se representan mediante su definición en términos de esas otras relaciones. Las vistas no poseen datos almacenados propios, los datos que contienen corresponden a datos almacenados en relaciones base.
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Historia
Sistema de ficheros
Un sistema de ficheros está formado por un conjunto de ficheros de datos y los programas de aplicación que permiten a los usuarios finales trabajar sobre los mismos. No hay un momento concreto en el que los sistemas de ficheros hayan cesado y hayan dado comienzo los sistemas de bases de datos. De hecho, todavía existen sistemas de ficheros en uso.
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Años 70's
Representantes del gobierno de EEUU y representantes del mundo empresarial, fundaron un grupo denominado DBTG ( Data Base Task Group ), cuyo objetivo era definir unas especificaciones estándar que permitieran la creación de bases de datos y el manejo de los datos.
El DBTG presentó su informe final en 1971 y aunque éste no fue formalmente aceptado por ANSI ( American National Standards Institute ), muchos sistemas se desarrollaron siguiendo la propuesta del DBTG. Estos sistemas son los que se conocen como sistemas de red, sistemas CODASYL o DBTG.
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Edgar Frank Codd de los laboratorios de investigación de IBM, escribió un artículo presentando el modelo relacional . En este artículo presentaba también los inconvenientes de los sistemas previos, el jerárquico y el de red.
Se desarrollaron los primeros sistemas relacionales. Uno de los primeros es System R, de IBM, que se desarrolló para probar la funcionalidad del modelo relacional, proporcionando una implementación de sus estructuras de datos y sus operaciones.
Esto condujo a dos grandes desarrollos:
:check: El desarrollo de un lenguaje de consultas estructurado denominado SQL, que se ha convertido en el lenguaje estándar de los sistemas relacionales.
:check: La producción de varios SGBD relacionales durante los años ochenta, como DB2 y SLQ/DS, de IBM, y Oracle, de Oracle Corporation.
1976
Peter Chen presentó el modelo entidad-relación, que es la técnica más utilizada en el diseño de bases de datos
1979
Codd intentó subsanar algunas de las deficiencias de su modelo relacional con una versión extendida denominada RM/T (1979) y más recientemente RM/V2 (1990)
Última década
El impacto de los avances en la tecnología de las comunicaciones ha sido muy importante. Esto ha contribuido a que en las empresas se haya producido una mayor distribución de la gestión automática de la información, en contraste con la filosofía centralizadora predominante en la tecnología inicial de bases de datos.
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Bases de datos activas.
Han sido propuestos como otro paradigma de gestión de datos que satisface las necesidades de aquellas aplicaciones que requieren una respuesta puntual ante situaciones críticas. Como ejemplos se puede citar el control del tráfico aéreo o las aplicaciones de control de plantas industriales.
Reglas Codd
Preocupado por los productos que decían ser un sistema de base de datos relacional sin serlo, Codd publica un artículo en Computer world en el año 1985, que contiene 12 reglas que debe cumplir un sistema de base de datos relacional para considerarse auténtico
- Información: todos los datos deben estar representados en tablas. Toda la información o datos deben estar incluidos en una tabla.
- Regla de acceso garantizado: todo valor es accesible conociendo la combinación de nombre de tabla, valor de clave primaria y nombre de columna. Se debe poder acceder a cualquier valor sabiendo su ubicación.
- Tratamiento sistemático de valores nulos: debe permitir el tratamiento adecuado de los valores nulos. Requiriendo, por lo tanto, soporte para la falta de datos mediante el uso de NULL. Los valores nulos deben ser tratados correctamente.
- Catálogo en línea dinámico basado en el modelo relacional: los metadatos deben ser accesibles usando un esquema relacional, es decir, los usuarios específicos pueden usar el mismo lenguaje relacional para todos los tipos de datos.
- Regla de sublenguaje de datos completo: debe poder soportar varios lenguajes, así como modos de uso terminal. No solo debe ser funcional para un lenguaje único de programación.
- Regla de actualización de vistas: las vistas deben mostrar la última información contenida, por lo tanto, deben ser actualizables por el sistema. Las vistas de la base de datos deben estar siempre actualizadas con los últimos datos de la base de datos.
- Inserción, actualización y supresiones de alto nivel: capacidad de operar con una relación de base de datos, no solamente para la recuperación de datos, también se utiliza para la inserción, supresión y actualización.
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Una base de datos es un conjunto de datos almacenados en memoria externa que están organizados mediante una estructura de datos. Cada base de datos ha sido diseñada para satisfacer los requisitos de información de una empresa u otro tipo de organización, como por ejemplo, una universidad o un hospital.
Modelos de datos.
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Lógicos.
Pueden ser entendidos por los usuarios finales, aunque no están demasiado alejados de la forma en que los datos se organizan físicamente. Los modelos lógicos ocultan algunos detalles de cómo se almacenan los datos, pero pueden implementarse de manera directa en un SGBD.
Modelos conceptuales.
Utilizan conceptos como entidades, atributos y relaciones. Una entidad representa un objeto o concepto del mundo real como, por ejemplo, un cliente de una empresa o una de sus facturas.
Atributo
Representa alguna propiedad de interés de una entidad como, por ejemplo, el nombre o el domicilio del cliente
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Relación
Describe una interacción entre dos o más entidades, por ejemplo, la relación que hay entre un cliente y las facturas que se le han realizado.
Cada SGBD soporta un modelo lógico, siendo los más comunes el relacional , el de red y el jerárquico . Estos modelos representan los datos valiéndose de estructuras de registros, por lo que también se denominan modelos orientados a registros .
Orientados a objetos.
Son mas modernos que los lógicos,
Están más próximos a los modelos conceptuales. En el modelo relacional los datos se describen como un conjunto de tablas con referencias lógicas entre ellas, mientras que en los modelos jerárquico y de red, los datos se describen como conjuntos de registros con referencias físicas entre ellos (punteros).
Son el instrumento principal para ofrecer dicha abstracción a través de su jerarquía de niveles. Un modelo de datos es un conjunto de conceptos que sirven para describir la estructura de una base de datos, es decir, los datos, las relaciones entre los datos y las restricciones que deben cumplirse sobre los datos.
Los modelos de datos más modernos incluyen mecanismos para especificar acciones compensatorias o adicionales que se deben llevar a cabo ante las acciones habituales que se realizan sobre la base de datos.
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IBM.
A mediados de los sesenta,IBM se unió a NAA para desarrollar GUAM en lo que después fue IMS ( Information Management Amediadosdelossesenta,IBMseunióaNAApara desarrollar GUAM en lo que después fue IMS ( Information Management System ). El motivo por el cual IBM restringió IMS al manejo de jerarquías de registros fue el de permitir el uso de dispositivos de almacenamiento serie, más exactamente las cintas magnéticas, ya que era un requisito del mercado por aquella época.
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General Electric.
A mitad de los sesenta, General Electric desarrolló IDS ( Integrated Data Store ). Este trabajo fue dirigido por uno de los pioneros en los sistemas de bases de datos, Charles Bachmann. IDS era un nuevo tipo de sistema de bases de datos conocido como sistema de red , que produjo un gran efecto sobre los sistemas de información de aquella generación.
El sistema de red se desarrolló, en parte, para satisfacer la necesidad de representar relaciones entre datos más complejas que las que se podían modelar con los sistemas jerárquicos y, en parte, para imponer un estándar de bases de datos
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CODASYL ( ConferenceonDataSystemsLanguages ), formado por representantes del gobierno de EEUU y representantes del mundo empresarial
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