Unidad 2 Aplicaciones Estadisticas

Definición

                 de 

Estadísticas

1.8.2 Libre

LIBRES

1.8.1 Bajo licencia

Microsoft Access es un sistema interactivo de administración de bases de datos para Windows.Tiene la capacidad de organizar, buscar y presentar la información
Microsoft Access
Oracle es básicamente una herramienta cliente/servidor para la gestión de Bases de Datos.
Es un producto vendido a nivel mundial, aunque la gran potencia que tiene y su elevado precio hacen que sólo se vea en empresas muy grandes.
ORACLE
Ofrece la opción de ejecutarse como un servidor de base de datos integrada o regular.
InterBase
Apache Derby es un sistema gestor de base de datos relacional escrito en Java que puede ser empotrado en aplicaciones Java y utilizado para procesos de transacciones online. Tiene un tamaño de 2 MB de espacio
Apache Derby
Es un sistema de administración de base de datos relacional (o RDBMS) (Lenguaje consultas: SQL) de código abierto, basado en la versión 6 de Interbase, cuyo código fue liberado por Borland en 2000. Su código fue reescrito de C a C++.
Firebird
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Desarrollado por la compañía estadounidense Software Products International (SPI) entre 1984 y 1992, era un conjunto de aplicaciones de escritorio orientadas a la gestión administrativa de pequeñas y medianas empresas.
Open Access
Microsoft SQL Server es un sistema para la gestión de bases de datos producido por Microsoft basado en el modelo relacional.
Microsoft SQL Server

1.8 Gestores de base de datos

Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) o DBMA (DataBase Management System) es una colección de programas cuyo objetivo es servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones. Se compone de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. Un SGBD permiten definir los datos a distintos niveles de abstracción y manipular dichos datos, garantizando la seguridad e integridad de los mismos.
Algunos ejemplos de SGBD son Oracle, DB2, PostgreSQL, MySQL, MS SQL Server, etc.
Un SGBD debe permitir:
• Definir una base de datos: especificar tipos, estructuras y restricciones de datos.
• Construir la base de datos: guardar los datos en algún medio controlado por el mismo SGBD
• Manipular la base de datos: realizar consultas, actualizarla, generar informes.

Las características de un Sistema Gestor de Base de Datos SGBD son:

• • Abstracción de la información. Los SGBD ahorran a los usuarios detalles acerca del almacenamiento físico de los datos. Da lo mismo si una base de datos ocupa uno o cientos de archivos, este hecho se hace transparente al usuario. Así, se definen varios niveles de abstracción.
• • Independencia. La independencia de los datos consiste en la capacidad de modificar el esquema (físico o lógico) de una base de datos sin tener que realizar cambios en las aplicaciones que se sirven de ella.

• Redundancia mínima. Un buen diseño de una base de datos logrará evitar la aparición de información repetida o redundante. De entrada, lo ideal es lograr una redundancia nula; no obstante, en algunos casos la complejidad de los cálculos hace necesaria la aparición de redundancias.

• Consistencia. En aquellos casos en los que no se ha logrado esta redundancia nula, será necesario vigilar que aquella información que aparece repetida se actualice de forma coherente, es decir, que todos los datos repetidos se actualicen de forma simultánea.

• Seguridad. La información almacenada en una base de datos puede llegar a tener un gran valor. Los SGBD deben garantizar que esta información se encuentra segurizada frente a usuarios malintencionados, que intenten leer información privilegiada; frente a ataques que deseen manipular o destruir la información; o simplemente ante las torpezas de algún usuario autorizado pero despistado. Normalmente, los SGBD disponen de un complejo sistema de permisos a usuarios y grupos de usuarios, que permiten otorgar diversas categorías de permisos.

• • Integridad. Se trata de adoptar las medidas necesarias para garantizar la validez de los datos almacenados. Es decir, se trata de proteger los datos ante fallos de hardware, datos introducidos por usuarios descuidados, o cualquier otra circunstancia capaz de corromper la información almacenada.
• • Respaldo y recuperación. Los SGBD deben proporcionar una forma eficiente de realizar copias de respaldo de la información almacenada en ellos, y de restaurar a partir de estas copias los datos que se hayan podido perder.
• • Control de la concurrencia. En la mayoría de entornos (excepto quizás el doméstico), lo más habitual es que sean muchas las personas que acceden a una base de datos, bien para recuperar información, bien para almacenarla. Y es también frecuente que dichos accesos se realicen de forma simultánea. Así pues, un SGBD debe controlar este acceso concurrente a la información, que podría derivar en inconsistencias.

1.7 reportes en base de datos

1.6 Seguridad en base de datos

Seguridad Física

Las recomendaciones de seguridad física limitan de forma estricta el acceso al servidor físico y a los componentes de hardware. Por ejemplo, use salas cerradas de acceso restringido para el hardware de servidor de base de datos y los dispositivos de red. Además, limite el acceso a los medios de copia de seguridad almacenándolos en una ubicación segura fuera de las instalaciones.

Seguridad del sistema operativo

Se refiere a todas las medidas de seguridad tomadas para proteger un sistema operativo, desde el punto de vista de rede, agujeros, etc.

Los Service Packs y las actualizaciones del sistema operativo incluyen mejoras de seguridad importantes. Aplique todas las revisiones y actualizaciones al sistema operativo después de probarlas con las aplicaciones de base de datos.

Seguridad en la Base de Datos

Una amenaza se define como cualquier situación o suceso,  intencionado o accidental, que pueda afectar adversamente  a un sistema y, consecuentemente, a la organización 

  Las áreas en las que puede presentarse una potencial amenaza son: hardware, SGBD y software de aplicación, redes de comunicaciones, base de datos, usuarios, programadores/operadores, administrador de la base de datos

1.5 Restricciones

 

Una restricción es una condición que obliga el cumplimiento de ciertas condiciones en la base de datos. Algunas no son determinadas por los usuarios, sino que son inherentemente definidas por el simple hecho de que la base de datos sea relacional. Algunas otras restricciones las puede definir el usuario, por ejemplo, usar un campo con valores enteros entre 1 y 10.

Las restricciones proveen un método de implementar reglas en la base de datos. Las restricciones restringen los datos que pueden ser almacenados en las tablas. Usualmente se definen usando expresiones que dan como resultado un valor booleano, indicando si los datos satisfacen la restricción o no.

Las restricciones no son parte formal del modelo relacional, pero son incluidas porque juegan el rol de organizar mejor los datos. Las restricciones son muy discutidas junto con los conceptos relacionales.

Dominios

Un dominio describe un conjunto de posibles valores para cierto atributo. Como un dominio restringe los valores del atributo, puede ser considerado como una restricción. Matemáticamente, atribuir un dominio a un atributo significa "todos los valores de este atributo deben de ser elementos del conjunto especificado".

Distintos tipos de dominios son: enteros, cadenas de texto, fecha,no procedurales etc.

Clave única

Cada tabla puede tener uno o más campos cuyos valores identifican de forma única cada registro de dicha tabla, es decir, no pueden existir dos o más registros diferentes cuyos valores en dichos campos sean idénticos. Este conjunto de campos se llama clave única.

Pueden existir varias claves únicas en una determinada tabla, y a cada una de éstas suele llamársele candidata a clave primaria.

Clave primaria

Una clave primaria es una clave única elegida entre todas las candidatas que define unívocamente a todos los demás atributos de la tabla, para especificar los datos que serán relacionados con las demás tablas. La forma de hacer esto es por medio de claves foráneas.

Sólo puede existir una clave primaria por tabla y ningún campo de dicha clave puede contener valores NULL.

Clave foránea

Una clave foránea es una referencia a una clave en otra tabla. Las claves foráneas no necesitan ser claves únicas en la tabla donde están y sí a donde están referenciadas.

Por ejemplo, el código de departamento puede ser una clave foránea en la tabla de empleados, obviamente se permite que haya varios empleados en un mismo departamento, pero existirá sólo un departamento.

1.4 Integridad referencia

Integridad de entidad.- Pretende que cada entidad que se guarda en la base de datos sea identificable de un modo único, es decir, que evitemos la información redundante. La integridad de entidad define una fila como entidad única para una tabla determinada. La integridad de entidad exige la integridad de las columnas de los identificadores o la clave principal de una tabla, mediante índices y restricciones UNIQUE, o restricciones PRIMARY KEY.

Ejemplos:

1.- Ninguna factura puede tener un número duplicado, ni puede ser nulo. En suma, todas las facturas están identificadas de manera única por sus números.

2.- En la siguiente relación, puesto que la clave primaria está formada por edificio y número, no hay ningún despacho que tenga un valor nulo para edificio, ni tampoco para número.

Integridad de dominio.- La integridad de dominio viene dada por la validez de las entradas para una columna determinada. Puede exigir la integridad de dominio para restringir el tipo mediante tipos de datos, el formato mediante reglas y restricciones CHECK, o el intervalo de valores posibles mediante restricciones FOREIGN KEY, restricciones CHECK, definiciones DEFAULT, definiciones NOT NULL y reglas.

Ejemplos:

1.-Si en la relación EMPLEADOS (DNI, nombre, apellido, edad_emp) hemos declarado que dominio(DNI) es el dominio predefinido de los enteros, entonces no podremos insertar, por ejemplo, ningún empleado que tenga por DNI el valor “Luis”, que no es un entero.

2.- Supongamos ahora que en la relación EMPLEADOS(DNI, nombre, apellido, edad_emp) hemos declarado que dominio(edad_emp) es el dominio definido por el usuario edad. Supongamos también que el dominio edad se ha definido como el conjunto de los enteros que están entre 16 y 65. En este caso, por ejemplo, no será posible insertar un empleado con un valor de 90 para edad_emp.

Integridad referencial.- La integridad referencial protege las relaciones definidas entre las tablas cuando se crean o se eliminan filas. En SQL Server la integridad referencial se basa en las relaciones entre claves externas y claves principales o entre claves externas y claves exclusivas, mediante restricciones FOREIGN KEY y CHECK. La integridad referencial garantiza que los valores de clave sean coherentes en las distintas tablas. Para conseguir esa coherencia, es preciso que no haya referencias a valores inexistentes y que, si cambia el valor de una clave, todas las referencias a ella se cambien en consecuencia en toda la base de datos.

Ejemplos:

1.- 

Ejemplo en SQL Server: en las tablas Sales.SalesOrderDetail y Production.Product de la base de datos AdventureWorks2008R2, la integridad referencial se basa en la relación entre la clave externa (ProductID) de la tabla Sales.SalesOrderDetail y la clave principal (ProductID) de la tabla Production.Product. Esta relación garantiza que un pedido de ventas no pueda nunca hacer referencia a un producto que no existe en la tabla Production.Product.

2.- Supongamos una base de datos con las entidades Persona y Factura. Toda factura corresponde a una persona y solamente una. Implica que en todo momento dichos datos sean correctos, sin repeticiones innecesarias, datos perdidos y relaciones mal resueltas. Supongamos que una persona se identifica por su atributo DNI (Documento Nacional de Identidad). También tendrá otros atributos como el nombre y la dirección. La entidad Factura debe tener un atributo DNI_cliente que identifique a quién pertenece la factura. Por sentido común es evidente que todo valor de DNI_cliente debe corresponder con algún valor existente del atributo DNI de la entidadPersona. Esta es la idea intuitiva de la integridad referencial.

Integridad definida por el usuario.-Comprenderán las reglas que se definan para la base de datos. La integridad definida por el usuario permite definir reglas de empresa específicas que no pertenecen a ninguna otra categoría de integridad. Todas las categorías de integridad admiten la integridad definida por el usuario. Esto incluye todas las restricciones de nivel de columna y nivel de tabla en CREATE TABLE, procedimientos almacenados y desencadenadores.

Ejemplos:

1.- Planear y crear tablas requiere identificar los valores válidos para las columnas y decidir cómo exigir la integridad de los datos en las columnas.

2.-Restricciones PRIMARY KEY Restricciones FOREIGN KEY Restricciones UNIQUE Restricciones CHECK Definiciones DEFAULT Permitir valores NULL.

1.3 Normalizaciones

El proceso de normalización de una base de datos consiste en aplicar una serie de reglas a las relaciones obtenidas tras el paso del modelo E-R (entidad-relación) al modelo relacional.

Objetivo de la normalización

Las bases de datos relacionales se normalizan para:

• Evitar la redundancia de los datos.
• Evitar problemas de actualización de los datos en las tablas.
• Proteger la integridad de los datos.

En el modelo relacional es frecuente llamar tabla a una relación, aunque para que una tabla bidimensional sea considerada como una relación tiene cumplir con algunas restricciones:

• Cada columna debe tener su nombre único.
• No puede haber dos filas iguales. No se permiten los duplicados.
• Todos los datos en una columna deben ser del mismo tipo.

Terminología equivalente

• relación = tabla o archivo
• tupla = registro, fila o renglón
• atributo = campo o columna
• base de datos = banco de datos
• dependencia multivaluada = dependencia multivalor
• clave = llave
• clave primaria = superclave
• clave ajena = clave extranjera o clave foránea
• RDBMS = del inglés Relational Data Base Manager System que significa, Sistema Gestor de Base de Datos Relacionales

Dependencia funcional Una dependencia funcional son conexiones entre uno o más atributos. Por ejemplo si conocemos el valor de FechaDeNacimiento podemos conocer el valor de Edad.
Las dependencias funcionales se escriben utilizando una flecha, de la siguiente manera:
FechaDeNacimiento->Edad
Aquí a FechaDeNacimiento se le conoce como un determinante. Se puede leer de dos formas FechaDeNacimiento determina a Edad o Edad es funcionalmente dependiente de FechaDeNacimiento. De la normalización (lógica) a la implementación (física o real) puede ser sugerible tener éstas dependencias funcionales para lograr mayor eficiencia en las tablas.
Dependencia funcional transitiva Supongamos que los estudiantes solo pueden estar matriculados en un solo curso y supongamos que los profesores solo pueden dar un curso. ID_Estudiante -> Curso_Tomando Curso_Tomando -> Profesor_Asignado ID_Estudiante -> Curso_Tomando -> Profesor_Asignado
Entonces tenemos que ID_Estudiante determina a Curso_Tomando y el Curso_Tomando determina a Profesor_Asignado, indirectamente podemos saber a través del ID_estudiante el Profesor_Asignado. Entonces tenemos una dependencia transitiva.

Claves

Clave ajena

Cuando se tienen dos tablas o más, una clave ajena es aquella columna de una tabla que hace referencia a una clave primaria de otra tabla.
También existe el caso de Relaciones Autoreferenciales. Sucede cuando en la misma relación se tiene una clave ajena que hace referencia a la clave primeria de la misma relación. Por otro lado las claves ajenas pueden tomar valores nulos.

Regla de Integridad Referencial

La base de datos no debe conter valores de clave ajena sin concordancia. Así como los valores de clave primaria representan identificadores de entidades, las claves ajenas representan referencia a entidades.
La regla dice: Si B hace referencia a A entonces A debe existir. Surgen los siguientes dos puntos:

• La integridad referencial exige concordancia en las claves ajenas, con las claves primerias, no con la claves alternativas.
• Los conceptos de clave ajena e integridad referencial se definen uno en termino del otro.

Clave candidata

Por lo general la forma más eficiente y segura para escoger o hacer la clave primaria es poniendo un número y aumentando éste a medida que se van añadiendo filas, pero si de casualidad se diera el caso de que existan varias claves candidatas de las cuales se deba escoger la clave primaria, esta elección se hace utilizando el sentido común.

Claves alternativas

Son aquellas claves candidatas que no han sido elegidas.

Clave simple

Es una clave que esta compuesta solo de un atributo.

Clave compuesta

Es una clave que esta compuesta por más de un atributo.

Formas Normales

Las primeras tres formas normales son suficientes para cubrir las necesidades de la mayoría de las bases de datos. El creador de estas 3 primeras formas normales (o reglas) fue Edgar F. Codd, éste introdujo la normalización en un artículo llamado A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks.

Primera Forma Normal (1FN)

Sea α un conjunto de atributo perteneciente (Є) a la relación R, en donde R está en la Primera Forma Normal si todos los atibutos α[n] son atómicos, es decir no pueden seguir dividiéndose. Por ejemplo:
La Relación:
cursos: nombre, código, vacantes, horario, bibliografía
Queda después de aplicar la Forma Normal 1 de la siguiente manera:
cursos1: nombre, código, vacantes horario1: código, día, módulo bibliografia1: código, nombre, autor

Segunda Forma Normal (2FN)

Dependencia completa. Esta en 2FN si esta en 1FN y si sus atributos no principales dependen de forma completa de la clave principal.

Tercera Forma Normal (3FN)

Está en segunda forma normal y todo atributo no primo es implicado por la clave primaria en una secuencia no transitiva.Se eliminan las dependencias transitivas.

Forma normal de Boyce-Codd (FNBC)

Una tabla está en FNBC sí y sólo sí las únicas dependencias funcionales elementales son aquellas en las que la clave primaria determinan un atributo.

Cuarta Forma Normal (4FN)

Está en forma normal de Boyce-Codd y se eliminan las dependencias multivaluadas y se generan todas las relaciones externas con otras tablas u otras bases de datos.

Quinta Forma Normal (5FN)

Está en cuarta forma normal y toda dependencia-join viene implicada por claves candidatas.

Reglas de Codd

Codd se dio de cuenta que existían bases de datos en el mercado las cuales decían ser relacionales, pero lo único que hacían era guardar la información en las tablas, sin estas tablas estar literalmente normalizadas; entonces éste publicó 12 reglas que un verdadero sistema relacional debería de tener, en la práctica algunas de ellas son difíciles de realizar.Un sistema podrá considerarse "más relacional" cuanto más siga estas reglas.

Regla No. 1 - La Regla de la información

Toda la información en un RDBMS está explícitamente representada de una sola manera por valores en una tabla. Cualquier cosa que no exista en una tabla no existe del todo.
Toda la información, incluyendo nombres de tablas, nombres de vistas, nombres de columnas, y los datos de las columnas deben estar almacenados en tablas dentro de las bases de datos. Las tablas que contienen tal información constituyen el Diccionario de Datos.

Regla No. 2 - La regla del acceso garantizado

Cada ítem de datos debe ser lógicamente accesible al ejecutar una búsqueda que combine el nombre de la tabla, su clave primaria, y el nombre de la columna.
Esto significa que dado un nombre de tabla, dado el valor de la clave primaria, y dado el nombre de la columna requerida, deberá encontrarse uno y solamente un valor. Por esta razón la definición de claves primarias para todas las tablas es prácticamente obligatoria.

Regla No. 3 - Tratamiento sistemático de los valores nulos

La información inaplicable o faltante puede ser representada a través de valores nulos.
Un RDBMS (Sistema Gestor de Bases de Datos Relacionales) debe ser capaz de soportar el uso de valores nulos en el lugar de columnas cuyos valores sean desconocidos o inaplicables.

Regla No. 4 - La regla de la descripción de la base de datos

La descripción de la base de datos es almacenada de la misma manera que los datos ordinarios, esto es, en tablas y columnas, y debe ser accesible a los usuarios autorizados.
La información de tablas, vistas, permisos de acceso de usuarios autorizados, etc, debe ser almacenada exactamente de la misma manera: En tablas. Estas tablas deben ser accesibles igual que todas las tablas, a través de sentencias de SQL.

Regla No. 5 - La regla del sub-lenguaje Integral

Debe haber al menos un lenguaje que sea integral para soportar la definición de datos, manipulación de datos, definición de vistas, restricciones de integridad, y control de autorizaciones y transacciones.
Esto significa que debe haber por lo menos un lenguaje con una sintaxis bien definida que pueda ser usado para administrar completamente la base de datos.

Regla No. 6 - La regla de la actualización de vistas

Todas las vistas que son teóricamente actualizables, deben ser actualizables por el sistema mismo.
La mayoría de las RDBMS permiten actualizar vistas simples, pero deshabilitan los intentos de actualizar vistas complejas.

Regla No. 7 - La regla de insertar y actualizar

La capacidad de manejar una base de datos con operandos simples aplica no solo para la recuperación o consulta de datos, sino también para la inserción, actualización y borrado de datos.
Esto significa que las cláusulas SELECT, UPDATE, DELETE e INSERT deben estar disponibles y operables sobre los registros, independientemente del tipo de relaciones y restricciones que haya entre las tablas.

Regla No. 8 - La regla de independencia física

El acceso de usuarios a la base de datos a través de terminales o programas de aplicación, debe permanecer consistente lógicamente cuando quiera que haya cambios en los datos almacenados, o sean cambiados los métodos de acceso a los datos.
El comportamiento de los programas de aplicación y de la actividad de usuarios vía terminales debería ser predecible basados en la definición lógica de la base de datos, y éste comportamiento debería permanecer inalterado, independientemente de los cambios en la definición física de ésta.

Regla No. 9 - La regla de independencia lógica

Los programas de aplicación y las actividades de acceso por terminal deben permanecer lógicamente inalteradas cuando quiera que se hagan cambios (según los permisos asignados) en las tablas de la base de datos.
La independencia lógica de los datos especifica que los programas de aplicación y las actividades de terminal deben ser independientes de la estructura lógica, por lo tanto los cambios en la estructura lógica no deben alterar o modificar estos programas de aplicación.

Regla No. 10 - La regla de la independencia de la integridad

Todas las restricciones de integridad deben ser definibles en los datos, y almacenables en el catalogo, no en el programa de aplicación.
Las reglas de integridad son:

• Ningún componente de una clave primaria puede tener valores en blanco o nulos. (esta es la norma básica de integridad).
• Para cada valor de clave foránea deberá existir un valor de clave primaria concordante. La combinación de estas reglas aseguran que haya Integridad referencial.

Regla No. 11 - La regla de la distribución

El sistema debe poseer un lenguaje de datos que pueda soportar que la base de datos esté distribuida físicamente en distintos lugares sin que esto afecte o altere a los programas de aplicación.
El soporte para bases de datos distribuidas significa que una colección arbitraria de relaciones, bases de datos corriendo en una mezcla de distintas máquinas y distintos sistemas operativos y que este conectada por una variedad de redes, pueda funcionar como si estuviera disponible como una única base de datos en una sola máquina.

Regla No. 12 - Regla de la no-subversión

Si el sistema tiene lenguajes de bajo nivel, estos lenguajes de ninguna manera pueden ser usados para violar la integridad de las reglas y restricciones expresadas en un lenguaje de alto nivel (como SQL).
Algunos productos solamente construyen una interfaz relacional para sus bases de datos No relacionales, lo que hace posible la subversión (violación) de las restricciones de integridad. Esto no debe ser permitido.

Fuentes

http://ucipedia.uci.cu/index.php/Normalizaci%C3%B3n_de_una_base_de_datos

1.2 Consideraciones de diseños

Son muchas las consideraciones a tomar en cuenta al momento de hacer el diseño de la base de datos, quizá las más fuertes sean:

• La velocidad de acceso,
• El tamaño de la información,
• El tipo de la información,
• Facilidad de acceso a la información,
• Facilidad para extraer la información requerida,
• El comportamiento del manejador de bases de datos con cada tipo de información.

No obstante que pueden desarrollarse sistemas de procesamiento de archivo e incluso manejadores de bases de datos basándose en la experiencia del equipo de desarrollo de software logrando resultados altamente aceptables, siempre es recomendable la utilización de determinados estándares de diseño que garantizan el nivel de eficiencia mas alto en lo que se refiere a almacenamiento y recuperación de la información.
De igual manera se obtiene modelos que optimizan el aprovechamiento secundario y la sencillez y flexibilidad en las consultas que pueden proporcionarse al usuario.
OBJETIVOS DEL DISEÑO DE BASES DE DATOS

Entre las metas más importantes que se persiguen al diseñar un modelo de bases de datos, se encuentran las siguientes que pueden observarse en esta figura.

 

1. Almacenar Solo La Información Necesaria.

A menudo pensamos en todo lo que quisiéramos que estuviera almacenado en una base de datos y diseñamos la base de datos para guardar dichos datos. Debemos de ser realistas acerca de nuestras necesidades y decidir qué información es realmente necesaria.
Frecuentemente podemos generar algunos datos sobre la marcha sin tener que almacenarlos en una tabla de una base de datos. En estos casos también tiene sentido hacer esto desde el punto de vista del desarrollo de la aplicación.
1.2. Normalizar la Estructura de las Tablas.
Si nunca antes hemos oído hablar de la "normalización de datos", no debemos temer. Mientras que la normalización puede parecer un tema complicado, nos podemos beneficiar ampliamente al entender los conceptos más elementales de la normalización.
Una de las formas más fáciles de entender esto es pensar en nuestras tablas como hojas de cálculo. Por ejemplo, si quisiéramos seguir la pista de nuestra colección de CD’s en una hoja de cálculo, podríamos diseñar algo parecido a lo que se muestra en la siguiente tabla.

+------------+-------------+--------------+ .. +--------------+
| Álbum | track1 | track2 | | track10 |
+------------+-------------+--------------+ .. +--------------+
Esto parece razonable. Sin embargo el problema es que el número de pistas que tiene un CD varía bastante. Esto significa que con este método tendríamos que tener una hoja de cálculo realmente grande para albergar todos los datos, que en los peores casos podrían ser de hasta 20 pistas. Esto en definitiva no es nada bueno.
Uno de los objetivos de una estructura de tabla normalizada es minimizar el número de "celdas vacías". El darnos cuenta de que cada lista de CD’s tiene un conjunto fijo de campos (título, artista, año, género) y un conjunto variable de atributos (el número de pistas) nos da una idea de cómo dividir los datos en múltiples tablas que luego podamos relacionar entre sí.
Mucha gente no esta familiarizada con el concepto "relacional", de manera sencilla esto significa, que grupos parecidos de información son almacenados en distintas tablas que luego pueden ser "juntadas" (relacionadas) basándose en los datos que tengan en común.
Es necesario que al realizar la estructura de una base de datos, esta sea flexible. La flexibilidad está en el hecho que podemos agregar datos al sistema posteriormente sin tener que rescribir lo que ya tenemos. Por ejemplo, si quisiéramos agregar la información de los artistas de cada álbum, lo único que tenemos que hacer es crear una tabla artista que esté relacionada a la tabla álbum de la misma manera que la tabla pista. Por lo tanto, no tendremos que modificar la estructura de nuestras tablas actuales, simplemente agregar la que hace falta.
La eficiencia se refiere al hecho de que no tenemos duplicación de datos, y tampoco tenemos grandes cantidades de "celdas vacías".
El objetivo principal del diseño de bases de datos es generar tablas que modelan los registros en los que guardaremos nuestra información.
Es importante que esta información se almacene sin redundancia para que se pueda tener una recuperación rápida y eficiente de los datos.
A través de la normalización tratamos de evitar ciertos defectos que nos conduzcan a un mal diseño y que lleven a un procesamiento menos eficaz de los datos.
Podríamos decir que estos son los principales objetivos de la normalización:

• Controlar la redundancia de la información.
• Evitar pérdidas de información.
• Capacidad para representar toda la información.
• Mantener la consistencia de los datos.

3. Seleccionar el Tipo de Dato Adecuado.

Una vez identificadas todas las tablas y columnas que necesita la base de datos, debemos determinar el tipo de dato de cada campo. Existen tres categorías principales que pueden aplicarse prácticamente a cualquier aplicación de bases de datos:

• Texto
• Números
• Fecha y hora

Cada uno de éstos presenta sus propias variantes, por lo que la elección del tipo de dato correcto no sólo influye en el tipo de información que se puede almacenar en cada campo, sino que afecta al rendimiento global de la base de datos.
A continuación se dan algunos consejos que nos ayudarán a elegir un tipo de dato adecuado para nuestras tablas:

• Identificar si una columna debe ser de tipo texto, numérico o de fecha.
• Elegir el subtipo más apropiado para cada columna.
• Configurar la longitud máxima para las columnas de texto y numéricas, así como otros atributos.

1.4. Utilizar Índices Apropiadamente
Los índices son un sistema especial que utilizan las bases de datos para mejorar su rendimiento global. Dado que los índices hacen que las consultas se ejecuten más rápido, podemos estar incitados a indexar todas las columnas de nuestras tablas.
Sin embargo, lo que tenemos que saber es que el usar índices tiene un precio. Cada vez que hacemos un INSERT, UPDATE, REPLACE, o DELETE sobre una tabla, MySQL tiene que actualizar cualquier índice en la tabla para reflejar los cambios en los datos.
¿Así que, cómo decidimos usar índices o no? La respuesta es "depende". De manera simple, depende que tipo de consultas ejecutamos y que tan frecuentemente lo hacemos, aunque realmente depende de muchas otras cosas.
Así que antes de indexar una columna, debemos considerar que porcentaje de entradas en la tabla son duplicadas. Si el porcentaje es demasiado alto, seguramente no veremos alguna mejora con el uso de un índice. Ante la duda, no tenemos otra alternativa que probar.
1.5. Usar Consultas REPLACE
Existen ocasiones en las que deseamos insertar un registro a menos de que éste ya se encuentre en la tabla. Si el registro ya existe, lo que quisiéramos hacer es una actualización de los datos.
1.6. Usar Una Versión Reciente de MySQL
La recomendación es simple y concreta, siempre que esté en nuestras manos, debemos usar la versión más reciente de MySQL que se encuentre disponible. Además de que las nuevas versiones frecuentemente incluyen muchas mejoras, cada vez son más estables y más rápidas. De esta manera, a la vez que sacamos provecho de las nuevas características incorporadas en MySQL, veremos significativos incrementos en la eficiencia de nuestro servidor de bases de datos.
1.8. Usar Tablas Temporales.
Cuando estamos trabajando con tablas muy grandes, suele suceder que ocasionalmente necesitemos ejecutar algunas consultas sobre un pequeño subconjunto de una gran cantidad de datos. En vez de ejecutar estas consultas sobre la tabla completa y hacer que MySQL encuentre cada vez los pocos registros que necesitamos, puede ser mucho más rápido seleccionar dichos registros en una tabla temporal y entonces ejecutar nuestras consultas sobre esta tabla.
Una tabla temporal existe mientras dure la conexión a MySQL. Cuando se interrumpe la conexión MySQL remueve automáticamente la tabla y libera el espacio que ésta usaba.
1.7. Recomendaciones.
El último paso del diseño de la base de datos es adoptar determinadas convenciones de nombres. Aunque MySQL es muy flexible en cuanto a la forma de asignar nombre a las bases de datos, tablas y columnas, he aquí algunas reglas que es conveniente observar:

• Utilizar caracteres alfanuméricos.
• Limitar los nombres a menos de 64 caracteres (es una restricción de MySQL).
• Utilizar el guión bajo (_) para separar palabras.
• Utilizar palabras en minúsculas (esto es más una preferencia personal que una regla).
• Los nombres de las tablas deberían ir en plural y los nombres de las columnas en singular (es igual una preferencia personal).
• Utilizar las letras ID en las columnas de clave primaria y foránea.
• En una tabla, colocar primero la clave primaria seguida de las claves foráneas.
• Los nombres de los campos deben ser descriptivos de su contenido.
• Los nombres de los campos deben ser unívocos entre tablas, excepción hecha de las claves.

Los puntos anteriores corresponden muchos de ellos a preferencias personales, más que a reglas que debamos de cumplir, y en consecuencia muchos de ellos pueden ser pasados por alto, sin embargo, lo más importante es que la nomenclatura utilizada en nuestras bases de datos sea coherente y consistente con el fin de minimizar la posibilidad de errores al momento de crear una aplicación de bases de datos

1.1 Modelos de bases de datos

Modelos de bases de datos

Además de la clasificación por la función de las bases de datos, éstas también se pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración de datos.
Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido como contenedor de datos (algo en donde se guarda la información), así como de los métodos para almacenar y recuperar información de esos contenedores. Los modelos de datos no son cosas físicas: son abstracciones que permiten la implementación de un sistema eficiente de base de datos; por lo general se refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos.
Algunos modelos con frecuencia utilizados en las bases de datos:

Bases de datos jerárquicas

Artículo principal: Base de datos jerárquica

Éstas son bases de datos que, como su nombre indica, almacenan su información en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas.
Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento.
Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.

Base de datos de red

Artículo principal: Base de datos de red

Éste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico; su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo: se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).
Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía una solución eficiente al problema de redundancia de datos; pero, aun así, la dificultad que significa administrar la información en una base de datos de red ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría por programadores más que por usuarios finales.

Bases de datos transaccionales
Son bases de datos cuyo único fin es el envío y recepción de datos a grandes velocidades, estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial, es importante entender que su fin único es recolectar y recuperar los datos a la mayor velocidad posible, por lo tanto la redundancia y duplicación de información no es un problema como con las demás bases de datos, por lo general para poderlas aprovechar al máximo permiten algún tipo de conectividad a bases de datos relacionales.

Bases de datos relacionales

Artículo principal: Modelo relacional

Artículo principal: Base de datos relacional
Éste es el modelo utilizado en la actualidad para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente. Tras ser postulados sus fundamentos en 1970 por Edgar Frank Codd, de los laboratorios IBM en San José (California), no tardó en consolidarse como un nuevo paradigma en los modelos de base de datos. Su idea fundamental es el uso de "relaciones". Estas relaciones podrían considerarse en forma lógica como conjuntos de datos llamados "tuplas". Pese a que ésta es la teoría de las bases de datos relacionales creadas por Codd, la mayoría de las veces se conceptualiza de una manera más fácil de imaginar. Esto es pensando en cada relación como si fuese una tabla que está compuesta por registros (las filas de una tabla), que representarían las tuplas, y campos (las columnas de una tabla).
En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos no tienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el de red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entender y de utilizar para un usuario esporádico de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada mediante "consultas" que ofrecen una amplia flexibilidad y poder para administrar la información.
El lenguaje más habitual para construir las consultas a bases de datos relacionales es SQL, Structured Query Language o Lenguaje Estructurado de Consultas, un estándar implementado por los principales motores o sistemas de gestión de bases de datos relacionales.
Durante su diseño, una base de datos relacional pasa por un proceso al que se le conoce como normalización de una base de datos.

Durante los años 80 la aparición de dBASE produjo una revolución en los lenguajes de programación y sistemas de administración de datos. Aunque nunca debe olvidarse que dBase no utilizaba SQL como lenguaje base para su gestión.

Unidad 1.- Diceño, manejo y explotacion de base de datos

1.1 Modelos de base de datos

1.2 Consideraciones de diseños

1.3 Normalizaciones

1.4 Integridad referencia

1.5 Restricciones

1.6 Seguridad en base de datos

1.7 reportes en base de datos

1.8 Gestores de base de datos

1.8.1 Bajo licencia

1.8.2 Libre

Que es una Base de Datos?

Puede definirse como una colección de datos interrelacionados almacenados en conjunto sin redundancias perjudiciales o innecesarias; su finalidad se la de servir a una aplicación o más, de la mejor manera posible: los datos se almacenan del modo que resulten independientes de los programas que los usan,se emplean metodos bien identificados para incluir datos nuevos y para modidicar o extraer datos almacenados.

Caracteristicas deseables:

Puede ser diseñados para el procesamiento por lotes en tiempo real o en linea. Muchas sirven para una convginacion de estos datos de procesamiento y en ellas se emplean,ejemplo: terminales de tiempo real al mismo tiempo que el procesamiento de datos.
Una de las características mas importantes es la mantener en plena crisis de cambio y crecimiento.

Seguridad En Base de Datos: 
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