¿Qué es una base de datos?

Una base de datos es una herramienta para recopilar y organizar información. Las bases de datos pueden almacenar información sobre personas, productos, pedidos u otras cosas. Muchas bases de datos comienzan como una lista en una hoja de cálculo o en un programa de procesamiento de texto. A medida que la lista aumenta su tamaño, empiezan a aparecer redundancias e inconsistencias en los datos.

La función principal de una base de datos en un sistema de almacenamiento de información es proporcionar un medio para almacenar grandes cantidades de datos de forma estructurada y segura. En lugar de tener archivos separados y desorganizados, la base de datos permite organizar los datos en tablas relacionadas entre sí.

Es el pilar sobre el cual se construyen la seguridad, el rendimiento y la escalabilidad de las aplicaciones de datos modernas.

Componentes Clave de un SGBD

Un SGBD se compone de varias partes interconectadas que trabajan en conjunto para manejar múltiples aspectos del almacenamiento, manipulación y recuperación de datos.

Algunos de los componentes clave incluyen:

El Motor de Almacenamiento: Es el núcleo del SGBD, responsable del almacenamiento y la recuperación de datos en medios físicos como discos o SSDs.

El Compilador de Consultas: Transforma las instrucciones de lenguajes de consulta, como SQL, en planes de ejecución que el SGBD puede procesar.

El Controlador de Transacciones: Gestiona las transacciones concurrentes para asegurar la integridad y el aislamiento de los datos, manteniendo la consistencia a través de las operaciones.

Nivel físico/interno: Este nivel abarca la infraestructura que aloja la base de datos, incluida la información de red del servidor y la ubicación del servidor. Por ejemplo, los componentes físicos pueden ser una máquina virtual en la nube con recursos de CPU y memoria de nivel medio.

Nivel lógico/conceptual: La capa lógica es el código utilizado para conectarse a la capa física. Contiene la lógica de las conexiones, las consultas y la gestión de errores. Las capas lógicas pueden incluir código para conectarse a múltiples bases de datos, en función de los factores de entrada.

Vista/nivel externo: La aplicación front-end permite que los usuarios vean los datos. Este nivel de abstracción es el más alejado de la ubicación de almacenamiento de datos sin procesar, pero formatea y presenta los datos al espectador para que puedan ser útiles.

Arquitecturas de bases de datos de múltiples niveles

Las capas de abstracción pueden ser capas lógicas incrustadas en su aplicación, pero también pueden ubicarse en recursos físicamente diferentes. El propósito de la abstracción de múltiples niveles es facilitar mucho el escalamiento de una sola capa sin afectar a otras capas.

Los principales proveedores de bases de datos en Europa son Oracle, con una participación de mercado del 40.8%, IBM con 29.4% y Microsoft con 14.9%. Esto le da a las tres empresas más del 85% del mercado, y todas ellas han disfrutado de un crecimiento en los ingresos en los últimos años.

Código objeto del sistema: código máquina que puede ejecutarse directamente en la CPU del sistema. Permite la ejecución del DML.

Permite que el usuario pueda especificar su objetivo y que el procesador determine cómo lograrlo.

Gestor de base de datos: es el sistema de software que incluye al DML, el procesador de consultas y el código objetivo.

Compilador DDL: lenguaje que permite definir las estructuras de datos a utilizar, acomoda los datos a utilizar.

Gestor del diccionario: permite usar los lenguajes y sus sintaxis para mejorar la redacción de las consultas.

Permite a las organizaciones impulsar el acceso a la base de datos al extremo más alejado de la red para dispositivos móviles, instalaciones remotas, sensores y productos habilitados para Internet. Esto ayuda a mejorar la escalabilidad y permite que las aplicaciones continúen ejecutándose sin conexión.

es una base de datos desarrollada, implementada y a la que se accede en un entorno de nube, como una nube privada, pública o híbrida.

Es muy similar a una base de datos de gestión interna, salvo debido al aprovisionamiento de su infraestructura. En este caso, una organización compra espacio de máquina virtual de un proveedor de servicios en la nube y la base de datos se implementa en la nube.

Base de datos como servicio (DBaaS)

Cuando una organización contrata a un proveedor de servicios en la nube a través de un servicio de suscripción según una cuota. El proveedor de servicios ofrece diferentes tareas operativas, de mantenimiento, administrativas y de gestión de bases de datos en tiempo real para el usuario final. La base de datos se ejecuta en la infraestructura del proveedor del servicio. Este modelo de uso suele incluir la automatización en las zonas de suministro, copia de seguridad, escalabilidad, alta disponibilidad, seguridad, aplicación de parches y supervisión del estado.

Mejor agilidad e innovación. Las bases de datos en la nube pueden configurarse y dejarse fuera de servicio con rapidez, lo que hace que probar, validar y operar nuevas ideas empresariales sea más sencillo y veloz.

Comercialización más rápida. Al usar una base de datos en la nube, no hay ninguna necesidad de pedir hardware o destinar tiempo a esperar envíos, instalaciones o configuraciones de red cuando un nuevo producto esté en desarrollo. El acceso a la base de datos puede estar disponible en cuestión de minutos.

Reducción de riesgos: las bases de datos en la nube ofrecen numerosas oportunidades para reducir el riesgo en toda la empresa, sobre todo para los modelos DBaaS. Los proveedores de servicios en la nube pueden usar la automatización para aplicar las mejores prácticas y características de seguridad, y para disminuir la probabilidad de errores humanos, que es la principal causa del tiempo de inactividad del software.

Costos más bajos. Los modelos de suscripción de pago por uso y la escalabilidad dinámica permiten a los usuarios finales prepararse para la normalidad, subir el ritmo para la demanda máxima durante los períodos de mayor trabajo y bajarlo cuando la demanda vuelva a la normalidad. Esto es mucho más barato que mantener estas funciones de manera interna y tener que comprar servidores físicos que puedan gestionar la demanda máxima aunque solo tengan que hacerlo un par de días cada tres meses.

La interfaz estándar de programa de usuario y aplicación a una base de datos relacional, es el Lenguaje de Consultas Estructuradas (SQL). Los comandos SQL se utilizan tanto para consultas interactivas como para obtener información de una base de datos relacional y la recopilación de datos para informes.

No relacionales:

Están diseñadas específicamente para modelos de datos específicos y tienen esquemas flexibles para crear aplicaciones modernas. Son ampliamente reconocidas porque son fáciles de desarrollar, tanto en funcionalidad como en rendimiento a escala. Usan una variedad de modelos de datos, que incluyen documentos, gráficos, clave-valor, en-memoria y búsqueda.

Las bases de datos no relacionales (NoSQL) son las que, a diferencia de las relacionales, no tienen un identificador que sirva de relación entre un conjunto de datos y otros. Como veremos, la información se organiza normalmente mediante documentos y es muy útil cuando no tenemos un esquema exacto de lo que se va a almacenar.

Con relación a formatos, la información de una base de datos puede ser almacenada en tablas o documentos. Cuando los datos son organizados en un archivo de Excel, es en formato tabla, pero cuando simplemente son datos escritos como cartas, fórmulas o recetas, son datos en formato documento. Esto aplica para los dos tipos de bases de datos.

Son adecuadas para el análisis de grandes volúmenes de datos, donde la escalabilidad y la flexibilidad son fundamentales

Las bases de datos NoSQL son utilizadas en aplicaciones de IoT (Internet of Things) para gestionar grandes volúmenes de datos generados por dispositivos conectados

Se usan en sistemas de gestión de contenido para almacenar y gestionar grandes volúmenes de datos no estructurados, como documentos, imágenes o vídeos.

A diferencia de las bases de datos relacionales, las bases de datos no relacionales permiten almacenar y recuperar datos de forma más libre y menos estructurada. Están diseñadas para manejar grandes volúmenes de datos no estructurados o semi estructurados, como documentos, gráficos, clave-valor o columnas.

Las bases de datos no relacionales se utilizan en escenarios donde la escalabilidad, la velocidad y la flexibilidad son prioritarias. Son especialmente adecuadas para aplicaciones web y móviles con grandes cantidades de datos y altos requerimientos de rendimiento, como redes sociales, sistemas de gestión de contenido y aplicaciones en tiempo real.

Los tipos de usuarios en base de datos se dividen en tres categorías principales: usuarios finales, administradores de base de datos y desarrolladores de base de datos.

1. Usuarios finales: son aquellos que interactúan con la base de datos para obtener información. Los usuarios finales pueden ser de dos tipos:

• Usuarios finales comunes: son aquellos que acceden a la base de datos a través de aplicaciones específicas y realizan acciones limitadas en la base de datos, como la búsqueda y recuperación de información. Estos usuarios no tienen acceso directo al DBMS y su acceso a la información se limita a la interfaz de usuario de la aplicación.

• Usuarios finales sofisticados: son aquellos que tienen un conocimiento avanzado de la gestión de base de datos y tienen acceso directo al DBMS. Estos usuarios pueden realizar acciones más complejas como la creación y modificación de esquemas y la ejecución de consultas SQL.

2. Administradores de base de datos: son aquellos responsables de la gestión de la base de datos y del DBMS. Los administradores de base de datos pueden ser de dos tipos:

• Administradores de la base de datos: son aquellos responsables de la configuración y mantenimiento del DBMS y de la base de datos. Estos usuarios tienen acceso completo a la base de datos y pueden realizar tareas como la creación y eliminación de tablas, el mantenimiento del rendimiento del sistema y la gestión de la seguridad de la base de datos.

• Administradores de seguridad de la base de datos: son aquellos responsables de la gestión de la seguridad de la base de datos. Estos usuarios pueden establecer políticas de seguridad, controlar el acceso a la base de datos y garantizar la integridad de la información almacenada en la base de datos.

3. Desarrolladores de base de datos: son aquellos responsables de la creación y mantenimiento de aplicaciones que interactúan con la base de datos. Los desarrolladores de base de datos pueden ser de dos tipos:

• Desarrolladores de aplicaciones de base de datos: son aquellos responsables de la creación y mantenimiento de aplicaciones que interactúan con la base de datos. Estos usuarios tienen un conocimiento avanzado de la gestión de base de datos y pueden crear aplicaciones complejas que realizan tareas como la generación de informes y el análisis de datos.

• Desarrolladores de base de datos de nivel inferior: son aquellos responsables de la creación y mantenimiento del DBMS y de la base de datos. Estos usuarios tienen un conocimiento avanzado de la programación y la gestión de base de datos y pueden realizar tareas como la optimización del rendimiento del sistema y la implementación de nuevas características.

• Analistas de Datos: son especialistas en la interpretación y análisis de la información contenida en la base de datos. Su tarea consiste en extraer conocimientos relevantes a partir de los datos, identificar tendencias, patrones y relaciones, y presentar informes que apoyen la toma de decisiones estratégicas en la organización.

Conceptos básicos sobre bases de datos - Soporte técnico de Microsoft

¿Qué son los conceptos básicos de base de datos y cómo comprenderlos? (aprendeprogramando.es)

Arquitectura de Sistemas Gestores de Bases de Datos (dongee.com)

¿Qué es la abstracción de datos en un DBMS? | Pure Storage

¿Qué es un sistema de gestión de bases de datos (SGBD)? (hostinger.mx)

Sistemas de Gestión de Bases de Datos (tecnologias-informacion.com)

 ¿Qué es una base de datos en la nube? | IBM

¿Qué es una base de datos en la nube ? | Oracle México

Bases de datos relacionales vs. no relacionales (pragma.com.co)

Bases de datos no relacionales: Guía completa - Databay Solutions

Bases de datos relacionales vs no relacionales: ¡infórmate! (tokioschool.com)

Bases de datos no relacionales - UFV Madrid

Tipos de usuarios en base de datos: una descripción detallada. De Tipos PLUS

Tipos de Usuarios en las Bases de Datos y sus Funciones - ProgramaciónPro (programacionpro.com)

Informática Administrativa

III-Parcial 2024

Base de datos I

Sección: 0600

Actividad 2: principios básicos de base de datos

Grupo#6

Integrantes: Lendy Genesis Castillo Cerrato

Cuenta: 20211000183

Heber Atilio Matute Alvarado 20211024157

Fidel Ernesto Gutiérrez 20171031307

Pablo Josue Reyes Salgado

20211031844

Catedrática: Carmen Suyapa Gonzalez Santos

Ciudad universitaria, 27 de septiembre de 2024

Tabla de contenido

1. Conceptos básicos de base de datos

2. Introducción sobre la arquitectura de un Sistema Gestor de Base de Datos.

Arquitecturas y niveles de abstracción de las bases de datos. y estructura de un SGBD Principales proveedores de sistemas gestores de base de datos

3. Diagramación de un Sistema Gestor de Bases de Datos

4. Definición de cada uno de los componentes especificados en el diagrama gestor de base de datos.

5. Que significa una base de datos en la nube

6. Cuáles son los beneficios de una base de datos en la nube

7. Base de datos relacional versus no relacional, big-data

8. Importancia y uso e implementación de una base de datos no relacional.

9. Las personas que interactúan con la base de datos, definiendo el rol y las funciones que realizan, con la información en el sistema gestor de base de datos.

10. Conclusiones y resumen

11. Bibliografía