1. Modelo de Datos
Un modelo de datos es un instrumento usado para crear una base de datos, además está compuesto por símbolos, conocimientos y normas que nos permiten representar los datos que se van a recopilar en una base de datos, es decir, por medio de estos modelos se puede reproducir la información.
El esquema dentro de un modelo de datos es una descripción específica que permite representar a la base de datos. Existen diferentes modelos de datos que se ajustan en el transcurso de la creación de la base de datos, empezando por un esquema conceptual creado al inicio, pasando por esquemas intermedios hasta llegar al esquema interno que representa las características físicas que posee la base de datos.
Dentro de los modelos de datos existen dos tipos de segmentos: un segmento estático y dinámico.
Segmento estático:
Se clasifica en elementos autorizados y elementos no autorizados.
Los elementos autorizados no son elementos similares para todos los modelos, pero están compuestos por entidades, atributos, dominios y relaciones. Estos elementos son personificados en manera de grafos.
Los elementos no autorizados existen algunos valores que no se deben almacenar en una base de datos. Existen dos tipos de restricciones:
- Condiciones inherentes: Se define como condición inherente del modelo relacional a una relación en la que no debe tener dos filas idénticas.
- Condiciones semánticas: Estas condiciones suelen afectar al conjunto de valores que posee un atributo. Sin embargo, tiene como objetivo mostrar de la mejor forma posible el mundo real. La condición semántica en caso de usar un atributo llamado sueldo, sería que el sueldo solo puede adquirir valores enteros mayores a cero.
Segmento dinámico:
Este segmento establece que unos conjuntos de operadores precisen sobre la estructura del modelo. Se llama ocurrencia del esquema o estado de la base de datos a los valores de los datos almacenados. Entonces la aplicación de una operación de una ocurrencia del diseño convierte a esta en otra ocurrencia.
0 (BDi)= BDj
Por ejemplo, si guardamos información de cinco empleados en una tabla que pertenece a la base de datos, eso forma una ocurrencia del esquema. Si ingresamos un nuevo empleado estamos efectuando la operación de introducción, obteniendo otra ocurrencia del diseño de la base de datos, en el que ya no tendríamos cinco empleados guardados sino seis.
Al momento de crear una base de datos se deben seguir los siguientes pasos secuenciales:
- Diseño conceptual: Estos diseños son altamente semánticos y autónomos del tipo de base de datos que se va a usar posteriormente, independientemente del Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD). Hoy en día el diseño de datos usado para la elaboración de esta tarea es el Modelo Entidad Relación.
- Diseño lógico: Parte del diseño conceptual elaborado anteriormente y convertirlo en el diseño lógico utilizando una serie de reglas de innovación dependientes del diseño lógico. Existen diversos tipos de diseños lógicos como son el diseño jerárquico, el diseño en red y el diseño relacional.
- Diseño físico: Convierte el diseño lógico en diseño físico a través de la herramienta SGBD, usando todos los elementos que contiene la base de datos como: dominios, tablas, prohibiciones, índices, etc.
2. Diseño de los sistemas de bases de datos
El objetivo de un SGBD es impedir a los usuarios las referencias sobre como los datos son almacenados y conservados, por lo cual el administrador de la base de datos tiene que representar la estructura de los datos en diferentes niveles; por lo cual el resto de usuarios pueden acceder, a esto se le conoce como diseño de los sistemas de bases de datos. Debido a la normativa ANS/X3/SPARC, el diseño de una base de datos debe tener tres niveles de abstracción:
- Nivel físico: Es el nivel más bajo de abstracción en el que se representa cómo se almacenan físicamente la información: la capacidad de los bloques de datos, procesos de direccionamiento, los índices, etc.
- Nivel lógico: En este nivel se describen los datos que se están siendo almacenados en la base de datos y que tipo de relaciones existen entre los datos.
- Nivel externo: Este nivel es el más cercano al usuario, ya que se describe lo que más le interesa al grupo de usuarios sobre la base de datos ocultándole el resto de la base de datos.
3. Funciones de un SGBD
Las funciones principales de un Sistema Gestor de Base de Datos son la función de definición, manipulación y de control:
3.1. Función de definición
Esta función permite al diseñador de la base de datos definir los elementos, estructura y las relaciones, normas de integridad y de confiabilidad, así mismo la definir las particularidades de tipo físico y las vistas de los usuarios. Por lo que se da el uso de un lenguaje de definición de datos (DDL) el cual provee precisar las estructuras físicas, lógica global y externas, proporcionados a cada uno de los niveles del diseño.
3.2. Función de manipulación.
Esta función permite a los usuarios realizar búsquedas y poder reemplazar la información que se encuentra guardada en la base de datos.
Para la actualización de la base de datos se involucra tres tipos de operaciones que son:
- Inserción: Consiste en aumentar los datos, por ejemplo: insertar los datos de un producto nuevo que se comercializa en una empresa.
- Eliminación: Consiste en disminuir la información de la base de datos, por ejemplo: eliminar o borrar los datos de un producto que se dejó de comercializar en una empresa.
- Modificación: Consiste en editar la información de la base de datos, por ejemplo: modificar el precio de un producto.
La función de manipulación se producirá a cabo por la interminación de un lenguaje de manipulación de datos (DML), es decir que estos lenguajes consiguen catalogar varios criterios:
A través de la forma independiente que maneja el DML, se ha logrado conocer a los lenguajes huésped, autocontenidos o duales. DML huésped estos lenguajes se tienen que infiltrar en otro lenguaje de programación. Los DML autocontenidos son aquellos lenguajes utilizados por los usuarios que poseen escasos conocimientos en cuanto a la programación. Los lenguajes como el SQL, son manipulados como lenguajes huéspedes, y son denominados como lenguajes duales.
De acuerdo al detalle se puede especificar el procedimiento debido para permitir los datos y consultarlos, ya que existen dos tipos de lenguajes: Los de tipo procedimentales permiten al usuario proporcionar instrucciones al sistema para que realice una serie de operaciones en la base de datos y los poco procedimentales en cambio permiten al usuario describir la información deseada sin un procedimiento específico con el fin de obtener esa información.
Los lenguajes de especificación y lenguajes navegacionales se diferencian en su forma de cómo recuperar o actualizar los datos. Los lenguajes de especificación por medio de cada sentencia del DML logra recuperar un conjunto de registros, mientras que los lenguajes navegacionales recuperan un solo registro.
3.3. Función de control
Esta función está compuesta por una serie de herramientas las mismas que preparan la tarea del administrador de la base de datos. La administración del sistema es quien se encarga de la administración de usuarios. Debemos tomar en cuenta que los administradores tienen que monitorizar el trabajo de la base de datos, así mismo respaldar y realizar copias de seguridad de la base de datos en caso de algún incidente, etc.