Como todos saben, el sistema de administración de bases de datos (DBMS) es un software que se utiliza para administrar bases de datos. Por lo tanto, este artículo sobre DBMS Tutorial lo ayudará a comprender los conceptos básicos y avanzados de DBMS .
Los temas discutidos en este artículo son:
- ¿Qué es una base de datos?
- Características, ventajas, aplicaciones y desventajas
- SGBD
- Arquitectura
- Componentes
- Tipos
- Modelos de datos
- Teclas
- Normalización
¡Comencemos!
¿Qué es una base de datos?
La Base de datos es una colección organizada de datos estructurados para que sea fácilmente accesible, manejable y actualizado. En palabras simples, puede decir, una base de datos en un lugar donde se almacenan los datos. La mejor analogía es la biblioteca. La biblioteca contiene una gran colección de libros de diferentes géneros, aquí la biblioteca es la base de datos y los libros son los datos.
Durante la fase inicial de la era de las computadoras, los datos se recopilaban y almacenaban en cintas, que en su mayoría eran dispositivos de solo escritura, lo que significaba que una vez que se almacenaban los datos, nunca se podían recuperar. Lea de nuevo. Eran lentos y voluminosos, y pronto los informáticos se dieron cuenta de que necesitaban una mejor solución a este problema.
Juntos, los datos y el DBMS, junto con las aplicaciones asociadas con ellos, se conocen como un sistema de base de datos, a menudo abreviado como base de datos.
Evolución de la base de datos
- Las bases de datos han evolucionado desde su creación a principios de la década de 1960.
- En la década de 1980, Bases de datos relacionales se hizo popular, seguida por las bases de datos orientadas a objetos en la década de 1990.
- Más recientemente, bases de datos NoSQL surgió como respuesta al crecimiento de Internet y la necesidad de mayor velocidad y procesamiento de datos no estructurados.
- Hoy en día, las bases de datos en la nube y las bases de datos autónomas están abriendo nuevos caminos en lo que respecta a cómo se recopilan, almacenan, administran y utilizan los datos.
'Bases de datos' es un tema muy amplio. Por lo tanto, cubrir los temas de este tema es una tarea muy tediosa.
Tutorial DBMS:Características de la base de datos
Ahora, las principales características de una base de datos incluyen:
- Utiliza un repositorio digital establecido en un servidor para almacenar y administrar la información.|
- La base de datos debería poder almacenar todo tipo de datos que existen en este mundo real.
- Puede proporcionar una vista clara y lógica del proceso que manipula los datos.
- Lo más importante es que la base de datos se utiliza para brindar seguridad a los datos.
- DBMS contiene todos los procedimientos automáticos de copia de seguridad y recuperación.
- También contiene propiedades ACID que mantienen los datos en un estado saludable en caso de falla.
- La base de datos puede reducir la compleja relación entre los datos.
- También se utiliza para respaldar la manipulación y el procesamiento de datos.
- Puede ver la base de datos desde diferentes puntos de vista de acuerdo con los requisitos especificados por el usuario.
Ahora, hablando de las aplicaciones de una base de datos, veremos exactamente dónde puede hacer uso de la base de datos.
Tutorial DBMS:Aplicaciones de Base de Datos
Las aplicaciones de bases de datos son programas de software que están diseñados para recopilar, administrar y difundir información de manera muy eficiente. Muchos propietarios de pequeñas empresas crean bases de datos simples, como contactos de clientes y listas de correo con software fácil de usar, y hay empresas que utilizan bases de datos avanzadas para la manipulación de datos.
- Aplicaciones de contabilidad
- Aplicaciones web
- Aplicaciones CRM
Aplicaciones contables
Hablando del sistema de contabilidad, es una aplicación de base de datos personalizada que se usa para administrar datos financieros.
- Puede hacer uso de los formularios personalizados que se utilizan para registrar activos, pasivos, inventario y transacciones entre clientes y proveedores.
- Obtenga una descripción general de los estados de ingresos, balances, órdenes de compra y facturas generadas como informes personalizados basados en la información que se ingresa en la base de datos.
- Las aplicaciones de contabilidad se ejecutan en una sola computadora adecuada para una pequeña empresa o en un entorno compartido en red para adaptarse a las necesidades de múltiples departamentos y ubicaciones en organizaciones más grandes.
Aplicaciones web
Muchas aplicaciones web también usan bases de datos para almacenar datos. Esta puede ser información confidencial de una organización o alguna información privada sobre el usuario. La base de datos se utiliza para almacenar datos en orden secuencial y lo ayuda a acceder a los datos cuando sea necesario.
- También se crean muchas aplicaciones web utilizando aplicaciones de base de datos. Hay sitios web que también combinan un sistema de base de datos de contabilidad para registrar transacciones de ventas y una aplicación de base de datos de CRM para incorporar comentarios e impulsar una experiencia positiva del cliente. Hablaremos de la base de datos de CRM en el siguiente tema.
- La aplicación web más popular, "Facebook", es esencialmente una base de datos construida sobre "MySQL ” sistema de base de datos y es una indicación del uso creciente de aplicaciones de base de datos como base para aplicaciones basadas en Web.
Aplicaciones CRM
Un Sistema de gestión de relaciones con los clientes (CRM) es una aplicación de base de datos perfecta que se ha personalizado para gestionar las relaciones de marketing, ventas y soporte entre una empresa y sus clientes.
El objetivo principal es maximizar el número de ventas, minimizar los costos y fomentar las relaciones estratégicas con los clientes.
Ventajas
- Redundancia de datos reducida.
- Además, se reducen los errores y aumenta la consistencia.
- Integridad de datos más fácil desde los programas de aplicación.
- Acceso mejorado a los datos para los usuarios mediante el uso de lenguajes host y de consulta.
- También se ha mejorado la seguridad de los datos.
- Reducción de los costos de entrada, almacenamiento y recuperación de datos.
Desventajas
- Complejidad :Las bases de datos son sistemas complejos de hardware y software.
- Coste :Requiere importantes recursos financieros iniciales y continuos.
- Seguridad: La mayoría de las empresas líderes necesitan saber que sus sistemas de base de datos pueden almacenar datos de forma segura, incluida información confidencial de empleados y clientes.
- Compatibilidad :Existe el riesgo de que un DBMS no sea compatible con los requisitos operativos de una empresa.
Ahora que tiene una idea de cómo funciona la base de datos, avancemos y comprendamos el sistema de administración de la base de datos.
SGBD
Un Sistema de Gestión de Base de Datos (DBMS) es un software que se utiliza para gestionar la Base de Datos. Recibe instrucciones de un Administrador de Base de Datos (DBA) y en consecuencia instruye al sistema para que realice los cambios correspondientes. Estos son básicamente comandos que se utilizan para cargar, recuperar o modificar datos existentes del sistema.
Los sistemas de gestión de bases de datos también tienen como objetivo facilitar una visión general de las bases de datos, proporcionando una variedad de operaciones administrativas, como ajuste, supervisión del rendimiento y recuperación de copias de seguridad.
Los sistemas de gestión de bases de datos permiten a los usuarios hacer lo siguiente:
- Definir datos – Permite a los usuarios crear, modificar y eliminar las definiciones que definen la organización de la base de datos.
- Actualizar datos – Proporciona acceso a los usuarios para insertar, modificar y eliminar datos de la base de datos.
- Recuperar datos – Permite a los usuarios recuperar datos de una base de datos según el requisito.
- Administración de usuarios – Registra usuarios y monitorea su acción, hace cumplir la seguridad de los datos, mantiene la integridad de los datos, monitorea el rendimiento y se ocupa del control de concurrencia.
Características
- Para limitar acceder a permisos de usuarios
- Proporcionar múltiples vistas del esquema de base de datos único
- Facilita la seguridad y elimina la redundancia de datos
- Permite transacciones multiusuario procesamiento y uso compartido de datos
- Sigue el ACID propiedad
- Ofrece independencia de datos físicos y lógicos
Ahora, veamos cómo crear una base de datos.
Usamos la declaración CREATE DATABASE para crear una nueva base de datos.
Sintaxis:
CREATE DATABASE databasename;
Ejemplo:
CREATE DATABASE College;
Entonces se creará la base de datos del nombre Colegio. Así de simple puede crear una base de datos.
Ahora comprendamos las aplicaciones de DBMS.
Aplicaciones de DBMS
- Banca
- Aerolíneas
- Finanzas
- Ventas y fabricación
- Universidades
Estas son algunas de las aplicaciones notables de DBMS. Ahora, avancemos y comprendamos las características de DBMS.
Tutorial DBMS:características
- Duplicación mínima: Hay muchos usuarios que usan la base de datos, por lo que las posibilidades de duplicidad de datos son muy altas. En el sistema de gestión de la base de datos, los archivos de datos se comparten, lo que a su vez minimiza la duplicación de datos.
- Ahorra espacio de almacenamiento: DBMS tiene mucho que ahorrar, pero la integración de datos en un DBMS ahorra mucho más espacio.
- Económico: Muchas empresas están pagando una gran cantidad de dinero para almacenar sus datos. Si han administrado datos para guardar, ahorrará su costo de ingreso de datos.
- Seguridad: DBMS almacena todos los archivos de datos de forma permanente y no hay posibilidad de que pierda ningún dato. Por ejemplo, si pierde algunos datos, también hay un método de copia de seguridad y recuperación que puede guardar los archivos de datos de la organización. Entonces, DBMS es altamente seguro.
Ahora, comprendamos la arquitectura de DBMS.
Arquitectura
El diseño de DBMS depende principalmente de su arquitectura. La arquitectura puede ser centralizada, descentralizada o jerárquica. Puede ser visto como de un solo nivel o de varios niveles. También puede tener una arquitectura de n niveles que divida todo el sistema en n relacionados pero independientes módulos, que se pueden modificar, alterar, cambiar o reemplazar de forma independiente.
Puedes tener:
- Nivel único
- Dos niveles
- Tres niveles
Nivel único
Aquí el usuario puede acceder directamente a una base de datos. Significa que el usuario puede residir directamente en un DBMS y usarlo. Cualquier cambio realizado aquí se realizará directamente en la propia base de datos. Y no proporciona una herramienta útil para los usuarios finales.
1 nivel se usa donde el cliente, el servidor y la base de datos todos residen en la misma máquina. Cada vez que instala una base de datos en su sistema y accede a consultas SQL, se utiliza la arquitectura de 1 nivel. Pero esta arquitectura rara vez se usa en la sección de producción.
Dos niveles
La arquitectura de dos niveles es la misma que la del servidor-cliente básico. En esta arquitectura, las aplicaciones del lado del cliente pueden comunicarse directamente con la base de datos del lado del servidor. Para comunicarse con el DBMS, la aplicación del lado del cliente establece una conexión con el lado del servidor.
Cada vez que la máquina cliente realiza una solicitud para acceder a la base de datos presente en el servidor usando SQL , el servidor realiza la solicitud en la base de datos y devuelve el resultado al cliente.
Tres niveles
La arquitectura de 3 niveles contiene una capa entre el cliente y el servidor. Aquí, el cliente no puede comunicarse directamente con el servidor. El usuario final no tiene idea sobre el servidor de aplicaciones. La base de datos tampoco tiene idea de ningún otro usuario más allá de la aplicación.
La aplicación presente en el extremo del cliente interactúa con un servidor de aplicaciones que a su vez se comunica con el sistema de base de datos.
Tiene tres capas o niveles, a saber, capa de presentación, capa de aplicación y capa de base de datos.
Nivel de la base de datos: En este nivel, una base de datos está presente junto con sus lenguajes de procesamiento (Query). También tiene las relaciones que definen los datos y sus restricciones en este nivel.
Nivel de aplicación: También se le llama el nivel medio. Este nivel consta del servidor de aplicaciones y los programas que acceden a la base de datos. Para un usuario, este nivel de aplicación muestra una vista abstracta de la base de datos. En el otro extremo, el nivel de la base de datos no tiene conocimiento de otros usuarios más allá del nivel de la aplicación. Por lo tanto, la capa de aplicación se encuentra en el medio y actúa como mediador entre el usuario final y la base de datos.
Nivel de usuario: Esto también se denomina nivel de presentación. Los usuarios finales operan en este nivel y no saben nada sobre la existencia de la base de datos más allá de este nivel. En esta capa, varias vistas de la base de datos puede ser proporcionado por la aplicación. Todas las vistas son generadas por aplicaciones que están presentes en el nivel de aplicación.
Ahora que ha entendido la arquitectura, avancemos y comprendamos los componentes de DBMS.
Tutorial DBMS:Componentes
Hablando de los componentes de DBMS, tenemos:
- Hardware
Este consiste en un conjunto de dispositivos electrónicos físicos como dispositivos de E/S, dispositivos de almacenamiento y muchos más. También proporciona una interfaz entre las computadoras y los sistemas del mundo real.
- Software
Este es el conjunto de programas que se utilizan para controlar y administrar la base de datos en general. También incluye el propio software DBMS. El sistema operativo, el software de red que se usa para compartir los datos entre los usuarios, los programas de aplicación que se usan para acceder a los datos en el DBMS.
- Datos
El sistema de gestión de bases de datos recopila, almacena, procesa y accede a los datos. La base de datos contiene tanto los datos reales u operativos como los metadatos.
- Procedimiento
Estas son las reglas e instrucciones sobre cómo usar la Base de datos para diseñar y ejecutar el DBMS, para guiar a los usuarios que lo operan y administran.
Lenguaje de acceso a la base de datos
Se utiliza para acceder a los datos hacia y desde la base de datos. Para ingresar nuevos datos, actualizar o recuperar requiere datos de bases de datos. Puede escribir un conjunto de comandos apropiados en el lenguaje de acceso a la base de datos, enviarlos al DBMS, que luego procesa los datos y los genera, muestra un conjunto de resultados en un formato legible por el usuario.
Ahora que han entendido los componentes de una base de datos, avancemos y comprendamos los tipos.
Tutorial DBMS:Tipos
Los siguientes son los diferentes tipos de DBMS:
- Jerárquica: Este tipo de DBMS muestra un estilo de relación predecesor-sucesor. Puede considerarlo similar a un árbol, donde los nodos del árbol representan registros y las ramas del árbol representan campos.
- Base de datos relacional (RDBMS): Este tipo tiene una estructura que permite a los usuarios identificar y acceder a los datos en relación a otro dato en la base de datos. Aquí, los datos se almacenan en forma de tablas.
- Red: Este tipo de sistema de administración de bases de datos admite relaciones de muchas a muchas en las que se pueden vincular múltiples registros de usuarios.
- Orientado a objetos: Utiliza pequeños programas individuales llamados objetos. Aquí, cada objeto contiene un dato y las instrucciones para las acciones a realizar con los datos.
Tutorial DBMS:Modelos de datos
Los modelos de datos en DBMS ayudan a definir cómo se modela la estructura lógica de una base de datos. Los modelos de datos son básicamente las entidades fundamentales que introducen la abstracción en DBMS. Estos modelos de datos también definen cómo se conectan los datos entre sí y cómo se procesan y almacenan dentro del sistema.
Ahora, ¿por qué necesita este modelo de datos?
- Garantiza que todos los objetos de datos requeridos por la base de datos se representen con precisión. La omisión de datos en ocasiones conducirá a la creación de informes defectuosos y producirá resultados incorrectos.
- Un modelo de datos ayuda a diseñar la base de datos en los niveles conceptual, físico y lógico.
- La estructura ayuda a definir las tablas relacionales, principal y claves foráneas y procedimientos almacenados.
- También es útil para identificar datos faltantes y redundantes.
Este modelo de datos se puede dividir en estos tipos:
Tipos de modelo de datos
-
- Conceptuales
- Físico
- lógico
Ahora, veamos el funcionamiento de estos modelos de datos.
Conceptuales
Este tipo de modelo de datos define lo que contiene el sistema. El modelo Conceptual es creado por Arquitectos de Datos en general. El propósito es organizar, abarcar y definir conceptos y reglas comerciales.
Hay 3 estilos básicos en los modelos de datos conceptuales:
- Entidad
- Atributo
- Relación
Esto se puede denominar Modelo de relación de entidad.
El modelo de entidad-relación (ER) se basa en la idea de las entidades del mundo real y las relaciones entre ellas. Este modelo ER se utiliza mejor para el diseño conceptual de una base de datos.
Entidad: Una entidad en un modelo ER es una entidad del mundo real que tiene propiedades nombradas como Atributos . Cada atributo se define por su conjunto de valores llamados Dominios .
Por ejemplo, considere los detalles de un Estudiante. Los detalles como el nombre, la edad, la clase, la sección y todos estos se incluyen en la entidad.
Relación: La asociación lógica entre las entidades se denomina R relación . Estas Relaciones se mapean con entidades de diferentes maneras. El Mapeo (uno a uno, uno a muchos, muchos a muchos) define el número de asociación entre dos entidades.
Ahora comprendamos el modelo de datos físicos.
Físico
Un modelo de datos físicos ayuda a describir la implementación específica de la base de datos del modelo de datos. El modelo de datos físicos ofrece una abstracción de la base de datos y ayuda a generar el esquema .
Este modelo de datos físicos también ayuda a visualizar la estructura de la base de datos. También ayuda a modelar claves de columnas de base de datos, restricciones, índices , activadores y otros RDBMS funciones.
Ahora, comprendamos el modelo lógico de datos.
Lógico
Los modelos de datos lógicos ayudan a agregar más información a los elementos del modelo conceptual. Este modelo define la estructura de los elementos de datos y también establece las relaciones correspondientes entre ellos.
En este nivel, no se define ninguna clave principal o secundaria y debe verificar y ajustar los detalles del conector que se establecieron anteriormente para las relaciones.
La principal ventaja de este modelo de datos lógicos es proporcionar una base para formar la base del modelo físico.
Espero que esto sea claro para ustedes.
Continuando con el tutorial de DBMS, echemos un vistazo a las claves en DBMS.
Tutorial DBMS:Claves
Las claves son el concepto más importante de las bases de datos. Las claves juegan un papel vital en la base de datos relacional. Esto se usa para identificar filas únicas de la tabla. También establece la relación entre tablas.
¿Por qué necesita estas claves en la base de datos?
La respuesta a esto sería,
- En una aplicación del mundo real, una tabla podría contener miles o incluso más registros. Además, los registros también se pueden duplicar. Las claves aseguran que pueda identificar de manera única un registro de tabla a pesar de muchos desafíos.
- Las Claves también le permiten establecer una relación y también identificar las relaciones entre tablas
- Las claves también te ayudan a reforzar la identidad y la integridad en la relación.
Tipos de claves
DBMS posee diferentes Claves que tienen diferentes funcionalidades.
- Supertecla
- Clave principal
- Clave de candidato
- Clave externa
- Clave compuesta
Analicemos las claves más utilizadas en DBMS.
Clave de candidato: El conjunto mínimo de atributos que pueden identificar de forma única una tupla se conoce como clave candidata. Una relación puede contener más de una sola clave candidata, donde la clave es una clave simple o compuesta.
Súper clave: El conjunto de atributos que pueden identificar de forma única una tupla se conoce como Super Key. Entonces, una clave candidata es una superclave, pero viceversa no es cierto.
Clave principal: Un conjunto de atributos que se pueden usar para identificar de forma única cada tupla también es una clave principal. Por lo tanto, si hay 3 o 4 claves candidatas presentes en una relación, de entre ellas, se puede elegir una como clave principal.
Clave alternativa: La clave candidata que no sea la clave principal se denomina clave alternativa.
Clave externa: Un atributo que solo puede tomar los valores presentes como los valores de algún otro atributo, es la clave externa del atributo al que se refiere.
Pasando al último tema de este artículo sobre el tutorial de DBMS, aprendamos sobre la normalización en DBMS.
Normalización
Normalización es el proceso de reducir la redundancia de datos en la tabla y también mejorar la integridad de los datos. Entonces, ¿por qué se requiere esto? sin Normalización en SQL, podemos enfrentar muchos problemas como
- Anomalía de inserción :Ocurre cuando no podemos insertar datos a la tabla sin la presencia de otro atributo
- Anomalía de actualización :Es una inconsistencia de datos que resulta de la redundancia de datos y una actualización parcial de datos.
- Anomalía de eliminación :Ocurre cuando ciertos atributos se pierden debido a la eliminación de otros atributos.
La siguiente imagen muestra cómo funciona la normalización en SQL.
Entonces, con esto, llegamos al final de este tutorial de DBMS. Espero que tengan claro los temas que se tratan en este tutorial.
Si desea obtener más información sobre MySQL y familiarícese con esta base de datos relacional de código abierto, luego consulte nuestra Capacitación para la certificación de DBA de MySQL que viene con capacitación en vivo dirigida por un instructor y experiencia en proyectos de la vida real. Esta capacitación lo ayudará a comprender MySQL en profundidad y lo ayudará a dominar el tema.
En caso de consultas, puede ponerlas en la sección de comentarios del Tutorial de DBMS y nos pondremos en contacto lo antes posible.
