rea: Informtica I Facilitador: Maricela Salgado

Introduccin a la temtica Qu es una B.D?

Cual es la importancia de la implantacin de B. D en las organizaciones?

A qu se le conoce como relacin en B. D? Qu comprende usted por llave Primaria? Ejemplifique. Qu comprende usted por llaves Forneas? Ejemplifique. Objeto:

Concepto, abstraccin o cosa con fronteras definidas y significado para nuestro problema.

Permite una mejor comprensin del mundo y proporciona la base para una implementacin sobre el ordenador.

No existe una representacin exacta.

Todos los objetos tienen una identidad y son distinguibles.

clase Describe grupos de objetos con propiedades (atributos) similares, comportamiento (operaciones) comunes, relaciones con otros objetos y semntica comn.

Cada objeto sabe cul es su clase, ya que es una instancia de la misma.

Ejemplo 1:

Caractersticas de una BDOO:

Soportan todos los conceptos de la programacin orientada a objeto. Proveen la capacidad de un procesamiento transaccional.Restriccin al acceso de los datos ( Objetos)

Ventajas de una BDOOMayor capacidad de modelado. El modelado de datos orientado a objetos permite modelar el "mundo real" de una manera mucho ms fiel. Esto se debe a:1.Un objeto permite encapsular tanto unestado como un comportamiento2.Un objeto puede almacenar todas las relaciones que tenga con otros objetos.Ventajas de una BDOO3.los objetos pueden agruparse para formar objetos complejos (herencia).4-.Ampliabilidad. Esto se debe a:1.Se pueden construir nuevos tipos de datos a partir de los ya existentes.2.Agrupacin de propiedades comunes de diversas clases e incluirlas en una superclase, lo que reduce la redundancia.

Desventajas de BDOOCarencia de un modelo de datos universal. No hay ningn modelo de datos que est universalmente aceptado para los SGBDOO y la mayora de los modelos carecen una base terica.

Carencia de experiencia. Todava no se dispone del nivel de experiencia del que se dispone para los sistemas tradicionales.

Carencia de estndares.

Desventajas de BDOOLa optimizacin de consultas compromete la encapsulacin.

El modelo de objetos an no tiene unateoramatemticacoherente que le sirva de base.

Implementacin de las Caractersticas O-RLos sistemas de BD Relaciona Orientada a Objetos son bsicamente una extensin de los sistemas de BDR ya existente. Las BDOO realizan: Cada tabla almacena la clave primaria. Ejemplo: persona, colaborador.

Cada tabla almacena todos los atributos heredados y definidos localmente. Ejemplo: Matricula, asignatura,

Sistemas orientados a objetos y Sistemas relacionales orientadas a objetos.

Se pueden distinguir de tres tipos: Sistemas relaciones, que contienen datos sencillos, consultas sencillas. Ejemplo:

Sistemas de bases de datos orientados a objetos basadas en lenguajes de programacin persistente: almacenan datos complejos, alto rendimiento, lenguajes de programacin

Sistemas relacionales orientados a objetos. Tipos de datos complejos, lenguajes de consultas potente, proteccin elevada.

ContinuacinTransformacin del modelo de objeto al modelo relacional.

En una relacin de generalizacin-especializacin existe una jerarqua de tipos en la que se definen sucesivos niveles de subtipos que se especializan de manera incremental, heredando los atributos y el comportamiento de un ancestro comn denominado supertipo, extendiendo su definicin agregando nuevos atributos y mtodos, o redefiniendo los mtodos heredados de sus ancestros. Esta jerarqua de tipos provee un alto nivel de complejidad para un modelo determinado.

Ejemplo

TRANSFORMACIONES DEL MODELO A UN ESQUEMA RELACIONAL.Existen tres transformaciones posibles para la jerarqua de generalizacin-especializacin propuesta: 1. Modelo Plano. 2. Particin Vertical. 3. Particin Horizontal.

Los sistemas de base de datos centralizados son aquellos que se ejecuta en un nico sistema informtico sin interaccionar con ninguna otra computadora. Tales sistemas comprende el rango desde los sistemas de bases de datos mono usuario ejecutndose en computadoras personales hasta los sistemas de BD de alto rendimiento ejecutndose en grandes sistemas. Por otro lado, los sistemas cliente- servidor tienen su funcionalidad dividida entre el sistema servidor y mltiples de sistemas clientes.

Sistemas de bases de datos distribuidas: Una base de datos distribuida es una coleccin de mltiples bases de datos lgicamente interrelacionados sobre una red de computadora. Un SGBDD se define con el sistema de software que permite la gestin de una BDD y hace trasparente la distribucin.

Almacenamiento:1.- Replica: El sistema conserva varias copias o rplicas idnticas de una tabla. Cada rplica se almacena en un nodo diferente.Ventajas:Disponibilidad: El sistema sigue funcionando an en caso de cada de uno de los nodos.

Aumento del paralelismo: Varios nodos pueden realizar consultas en paralelo sobre la misma tabla. Cuantas ms rplicas existan de la tabla, mayor ser la posibilidad de que el dato buscado se encuentre en el nodo desde el que se realiza la consulta, minimizando con ello el trfico de datos entre nodos.

Inconveniente: Aumento de la sobrecarga en las actualizaciones: El sistema debe asegurar que todas las rplicas de la tabla sean consistentes. Cuando se realiza una actualizacin sobre una de las rplicas, los cambios deben propagarse a todas las rplicas de dicha tabla a lo largo del sistema distribuido.

2.-Fragmentacin:Existen tres tipos de fragmentacin la horizontal, la vertical y la mixta1.-Fragmentacin Horizontal: Una tabla T se divide en subconjuntos, T1, T2, ...Tn. Los fragmentosSe definen a travs de una operacin de seleccin y su reconstruccin se realizar con una operacin de unin de los fragmentos componentes. Cada fragmento se sita en un nodo.

2. Fragmentacin VerticalUna tabla T se divide en subconjuntos, T1, T2, ...Tn. Los fragmentos se definen a travs de una operacin de proyeccin. Cada fragmento debe incluir la clave primaria de la tabla. Su reconstruccin se realizar con una operacin de join de los fragmentos componentes, pueden existir fragmentos no disjuntos: combinacin de fragmentacin y replicacin.

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3.-Fragmentacin Mixta Como el mismo nombre indica es una combinacin de las dos anteriores vistas he aqu un ejemplo a partir de una tabla fragmentada horizontalmente.

Integridad de los datos: Niveles de Transparencia en una Base de Datos DistribuidaEl propsito de establecer una arquitectura de un sistema de bases de datos distribuidas es ofrecer un nivel de transparencia adecuado para el manejo de la informacin. La transparencia se define como la separacin de la semntica de alto nivel de un sistema de los aspectos de bajo nivel relacionados a la implementacin del mismo. Un nivel de transparencia adecuado permite ocultar los detalles de implementacin a las capas de alto nivel de un sistema y a otros usuarios.

El sistema de bases de datos distribuido permite proporcionar independencia de los datos. La independencia de datos se puede dar en dos aspectos: lgica y fsicaIndependencia lgica de datos. Se refiere a la inmunidad de las aplicaciones de usuario a los cambios en la estructura lgica de la base de datos. Esto permite que un cambio en la definicin de un esquema no debe afectar a las aplicaciones de usuario. Por ejemplo, el agregar un nuevo atributo a una relacin, la creacin de una nueva relacin, el reordenamiento lgico de algunos atributos.

.2 Independencia fsica de datos. Se refiere al ocultamiento de los detalle sobre las estructuras de almacenamiento a las aplicaciones de usuario. La descripcin fsica de datos puede cambiar sin afectar a las aplicaciones de usuario. Por ejemplo, los datos pueden ser movidos de un disco a otro, o la organizacin de los datos puede cambiar.

Procesamiento Distribuido: Procesamiento distribuido se define como, la forma en que es posible conectar distintas maquinas, en cierto tipo de red de comunicaciones, generalmente una LAN o unared de reaamplia o una red como Internet, logrando as, que una sola tarea de procesamiento de datos pueda ser procesada o ejecutada entre varias maquinas de la red, es decir que un solo proceso se pueda realizar entre varias maquinas diferentes y conectadas a una red.

Estrategias de procesamiento distribuidoCuando una organizacin necesita utilizar dos o ms sistemas de computacin, se pude seguir una de tres estrategias bsicas de procesamiento de datos: centralizada, descentralizada o distribuida, con el procesamiento centralizado, todo el procesamiento se lleva acaboen una sola ubicacin o instalacin, este enfoque ofrece el ms alto grado de control; mediante el procesamiento descentralizado, los dispositivos de procesamiento se colocan en diversas ubicaciones lejanas, los sistemas de computacin individuales estn aislados y no se comunican

Transparencia de localizacin: No se debe de exigir a los usuarios de los sistemas distribuidos de base de datos que conozcan la ubicacin fsica de los datos ni el modo en que se puede accede a ellos en cada sitio local concreto. Esta caracterstica, es denominada transparencia de los datos. Puede adoptar varias formas:

Transparencia de la fragmentacin. No exige a los usuarios que conozcan el modo en que se ha fragmentado.

Transparencia de la replica: Los usuario ven cada objeto de datos como lgicamente nico. Pueden que el sistema distribuido replique los objetos para incrementar el rendimiento del sistema o la disponibilidad de los datos. Los usuarios no deben procurarse por los objetos que se hayan replicados ni por la ubicacin de esas replicas

Transparencia de la ubicacin: No se exige a los usuarios que conozcan la ubicacin fsica de los datos. El sistema distribuido de base de datos debe poder hallar los datos siempre que la transaccin de usuario facilite el identificador de los datos.

Concurrencia y de fallas: El control de transacciones concurrentes en una base de datos brinda un eficiente desempeo del Sistema de Base de Datos, puesto que permite controlar la ejecucin de transacciones que operan en paralelo accesando a informacin compartida y, por lo tanto, interfiriendo potencialmente unas con otras. El hecho de reservar un asiento en un avin mediante un sistema basado en aplicaciones web, cuando decenas de personas en el mundo pueden reservarlo tambin, nos da una idea de lo importante y crucial que es el control de concurrencia en un sistema de base de datos a mediana o gran escala.

Otro ejemplo en el que podemos observar la incidencia del control de concurrencia en el siguiente: en una Base de Datos bancaria podra ocurrir que se paguen dos cheques en forma simultnea sobre una cuenta que no tiene saldo suficiente para cubrirlos en su totalidad, esto es posible evitarlo si se tiene un control de concurrencia. La Concurrencia en las Bases de Datos es de suprema importancia en los sistemas de informacin, ya que evita errores en el momento de ejecutar las diferentes transacciones.

TIPOS DE FALLAS.El sistema debe estar preparado para recuperarse no slo defallas puramente locales, como la aparicin de una condicin de desborde dentro de una transaccin, sino tambin de fallas globales, como podra ser la interrupcin delsuministro elctricoal CPU.Las fallaslocales son las que afectan slo a la transaccin en donde ocurri. Por el contrario las fallas globales, afectan a varias -y casi siempre a todas- las transacciones que se estaban efectuando en el momento de la falla, por lo cual tienen implicaciones importantes en el sistema.Estas fallas pueden ser:

FALLA DEL SISTEMA:Por ejemplointerrupcin del servicioelctrico, estas afectan a todas las transacciones que se estaban ejecutando pero no afectan a la base de datos.Las fallas de sistema se conocen tambin como cadas (crash) suaves.Adems, puede ocurrir que sea necesario volver a ejecutar algunas transacciones que s se realizaron con xito antes de la falla pero cuyas modificaciones no lograron efectuarse sobre la base de datos porque no lograron ser transferidas de los buffers de la base de datos a la base deDatos fsica (en disco).

FALLAS EN LOS MEDIOS DE ALMACENAMIENTO:Una falla de los medios de almacenamiento es un percance en el cual se destruye fsicamente alguna porcin de la DB. La recuperacin de una falla semejante implica en esencia cargar de nuevo la DB a partir de una copia de respaldo y utilizar despus la bitcora para realizar de nuevotodas lastransacciones terminadas desde que se hizo esa copia de respaldo. Las fallas de los medios de almacenamiento se llaman cadas duras. La Recuperacin de una falla semejante implica, en esencia, cargar de nuevo la base de datos a partir de una copia de respaldo (database backup) y despus utilizar la bitcora, osystem log, para realizar de nuevo todas las transacciones terminadas desde que se hizo esa copia para respaldo.

FALLAS POR CATSTROFES:Por ejemplo terremotos, incendios, inundaciones, etc. Su tratamiento es similar al de fallas de los medios. La principal tcnica para manejar este tipo de fallas es la deldatabase backup.Como se mencion anteriormente, este es un respaldo peridico que se hace de la base de datos. Despus de una cada de esta ndole el sistema se restaura recargando la base dedatos conla copia del ltimo respaldo y recreando la base de datos mediante la bitcora o system log.

ERRORES DEL SISTEMA:Como realizar operaciones que causen un overflow de un entero o la divisin por cero, as mismo puede ocurrir que se pasen valores errneos a algn parmetro o que se detecte un error en la lgica de un programa, o que sencillamente no se encuentren los datos del programa.

Continuacion

Estructura de almacenamiento. Los diferentes elementos que componen a una base de dato s pueden ser almacenados y se puede acceder a ellos en diferentes medios de almacenamiento,

Tipos de almacenamiento: los tipos de almacenamiento se pueden distinguir segn la velocidad relativa, capacidad y resistencia de fallos, y se puede clasificar como almacenamiento voltil o no voltil. Se repasaran estos trminos y se introducir otra clase de almacenamiento, denominado almacenamiento estable.

Almacenamiento voltil; La informacin que reside en almacenamiento voltil sobrevive a las cadas del sistema. La memoria principal y la memoria cache son ejemplos de este almacenamiento. El almacenamiento voltil es muy rpido, tanto por la propia velocidad de acceso en la memoria, como porque es posible acceder directamente a cualquier elemento de datos.

Almacenamiento no voltil: La informacin que reside en almacenamiento no voltil sobrevive a las cadas del sistema. Los discos y las cintas magnticas son ejemplos de este almacenamiento. Los discos se utilizan para almacenamiento en conexin, mientras que las cintas se usan para almacenamiento permanente, ambos sin embargo pueden fallar (por ejemplo la colisin de la cabeza lector) lo que puede conducir a una prdida de informacin. En el estado actual de la tecnologa, el almacenamiento no voltil es ms lento en varios rdenes de magnitud que el almacenamiento voltil. .

Almacenamiento estable: La informacin que reside en el almacenamiento estable nunca se pierde. Para implementar almacenamiento estable se debe replicar la informacin necesaria en varios medios de almacenamiento no voltil con modos de fallo independiente, y actualizar esa informacin de manera controlada para asegurar que un fallo durante una transferencia de datos daara la informacin necesaria

Acceso a los datos: El sistema de bases de datos reside permanente en almacenamiento no voltil (normalmente discos) y se divide en unidades de almacenamiento de longitud fija denominas de bloques. Los bloques son las unidades de datos que se transfieren desde y hacia el disco y pueden contener varis elementos de datos.

Las transacciones llevan informacin del disco hacia la memoria principal, y luego lo devuelven la informacin de los discos las operaciones de entrada y salida se realizan en unidades de bloques. Nos referimos a los bloques que residen en el disco como bloques fsicos, y a los que residen temporalmente en la memoria principal como bloques de memoria intermedia. En rea de memoria en donde los bloques residen temporalmente se denomina memoria intermedia de discos.

Las transparencias de un bloque entre discos y memoria principal se comienzan a travs de las dos operaciones siguientes: Entrada: Entrada (B) transfiere el bloque fsico B a la memoria principal.Salida (B) transfiere el bloque de memoria intermedia B al disco y remplaza all a los correspondientes bloques fsicos.

Comunicacin entre sistemas distribuidos.

Actividad: Ver video referente a la temtica expuesta. Realice un resumen sobre lo expuesto en el video, exponga sus ideas antes sus compaeros de clase. Usted puede utilizar grficos, imgenes, dibujos, etc, para representar su idea. Entrega en fsico.

objetivos.: Introducir al estudiante a la implantacin de servidores de base de datos. Conocer las funciones de un administrador y seguridad de una BD. Diferenciar entre los distintos niveles de seguridad y recuperacin ante fallos de una BD.

Qu comprende usted por el trmino servidor?

Funciones del administrador de una Base de datos.

Seguridad en una BD

La seguridad de las bases de datos se refiere a la proteccin frente a accesos malintencionados. No es posible la proteccin absoluta de la base de datos contra el uso malintencionado, pero se puede elevar lo suficiente el coste para quien lo comete como para disuadir la mayor parte, si no la totalidad, de los intentos de tener acceso a la base de datos sin la autorizacin adecuada.

Para proteger la base de datos hay que adoptar medidas de seguridad en varios niveles:Sistema de bases de datos. Puede que algunos usuarios del sistema de bases de datos slo estn autorizados a tener acceso a una parte limitada de la base de datos. Puede que otros usuarios estn autorizados a formular consultas pero tengan prohibido modificar los datos.

Es responsabilidad del sistema de bases de datos asegurarse de que no se violen estas restricciones de autorizacin.Sistema operativo. Independientemente de lo seguro que pueda ser el sistema de bases de datos, la debilidad de la seguridad del sistema operativo puede servir como medio para el acceso no autorizado a la base de datos.

Red. Dado que casi todos los sistemas de bases de datos permiten el acceso remoto mediante terminales o redes, la seguridad en el nivel del software de la red es tan importante como la seguridad fsica, tanto en Internet como en las redes privadas de las empresas.Fsico. Los sitios que contienen los sistemas informticos deben estar protegidos fsicamente contra la entrada de intrusos.

Humano. Los usuarios deben ser autorizados cuidadosamente para reducir la posibilidad de que alguno de ellos d acceso a intrusos a cambio de sobornos u otros favores.Debe conservarse la seguridad en todos estos niveles si hay que asegurar la seguridad de la base de datos. La debilidad de los niveles bajos de seguridad (fsico o humano) permite burlar las medidas de seguridad estrictas de niveles superiores (base de datos).

La seguridad dentro del sistema operativo se aplica en varios niveles, que van desde las contraseas para el acceso al sistema hasta el aislamiento de los procesos concurrentes que se ejecutan en el sistema. El sistema de archivos tambin proporciona algn nivel de proteccin.

AutorizacionesLos usuarios pueden tener varios tipos de autorizacin para diferentes partes de la base de datos. Entre ellas estn las siguientes:La autorizacin de lectura permite la lectura de los datos, pero no su modificacin.

La autorizacin de insercin permite la insercin de datos nuevos, pero no la modificacin de los existentes.La autorizacin de actualizacin permite la modificacin de los datos, pero no su borrado.La autorizacin de borrado permite el borrado de los datos.

Los usuarios pueden recibir todos los tipos de autorizacin, ninguno de ellos o una combinacin determinada de los mismos.Adems de estas formas de autorizacin para el acceso a los datos, los usuarios pueden recibir autorizacin para modificar el esquema de la base de datos:

La autorizacin de ndices permite la creacin y borrado de ndices.La autorizacin de recursos permite la creacin de relaciones nuevas. Inversin protocolos tesis econmicas estrategias La autorizacin de alteracin permite el aadido o el borrado de atributos de las relaciones.La autorizacin de eliminacin permite el borrado de relaciones.

La capacidad de crear nuevas relaciones queda regulada mediante la autorizacin de recursos. El usuario con la autorizacin de recursos que crea una relacin nueva recibe automticamente todos los privilegios sobre la misma.

La forma superior de autoridad es la concedida al administrador de la base de datos. El administrador de la base de datos puede autorizar usuarios nuevos, reestructurar la base de datos, etctera. Esta forma de autorizacin es anloga a la proporcionada al superusuario u operador del sistema operativo.

Autenticacin y autorizacin.Los datos guardados en la base de datos deben estar protegidos contra los accesos no autorizados, de la destruccin o alteracin malintencionadas adems de la introduccin accidental de inconsistencias que evitan las restricciones de integridad.

Qu comprende usted por el trmino servidor?

Cul es la actividad principal de un servidor de BD?

29 de agosto 2015.

Preguntas de estudio:

Cul es la funcin de la base de datos?Cul es la funcin del gestor de la base de datos?Cul es la funcin del servidor de aplicacin?Cul es la funcin del servidor Web?Cul es la funcin documentos HTML?Cul es la funcin del cliente?