Sistema de Gestión de Bases de Datos (DBMS): Una Introducción

Sistema de Gestión de Bases de Datos (DBMS): Una Introducción

Un Sistema de Gestión de Bases de Datos, o DBMS por sus siglas en inglés, se refiere a la tecnología que permite almacenar y recuperar datos de los usuarios con máxima eficiencia y medidas de seguridad adecuadas. Este tutorial ofrece una explicación de los conceptos básicos del DBMS, incluyendo su arquitectura, modelos de datos, esquemas de datos, independencia de datos, el modelo ER, el modelo relacional, diseño de bases de datos relacionales, y la estructura de almacenamiento y archivos, entre otros aspectos.

¿Por qué aprender sobre DBMS?

Tradicionalmente, los datos se organizaban en formatos de archivo. El DBMS surgió como una solución innovadora para superar las deficiencias de los métodos tradicionales de gestión de datos. Un DBMS moderno tiene las siguientes características:

• Entidades del mundo real: Un DBMS moderno es más realista y utiliza entidades del mundo real para diseñar su arquitectura, incluyendo comportamientos y atributos. Por ejemplo, una base de datos escolar puede usar estudiantes como entidad y su edad como atributo.
• Tablas basadas en relaciones: El DBMS permite que las entidades y sus relaciones formen tablas. Los usuarios pueden comprender la arquitectura de una base de datos simplemente mirando los nombres de las tablas.
• Aislamiento de datos y aplicaciones: Un sistema de base de datos es distinto de sus datos. La base de datos es una entidad activa, mientras que los datos son pasivos. El DBMS también almacena metadatos (datos sobre datos) para facilitar su propio proceso.
• Menos redundancia: El DBMS sigue las reglas de normalización, que dividen una relación cuando uno de sus atributos tiene redundancia en los valores. La normalización es un proceso matemático y científico que reduce la redundancia de datos.
• Consistencia: La consistencia es un estado en el que todas las relaciones en una base de datos permanecen coherentes. Existen métodos y técnicas para detectar intentos de dejar la base de datos en un estado inconsistente. Un DBMS proporciona una mayor consistencia en comparación con los sistemas de procesamiento de archivos tradicionales.
• Lenguaje de consulta: El DBMS está equipado con un lenguaje de consulta, lo que facilita la recuperación y manipulación de datos. Los usuarios pueden aplicar múltiples opciones de filtrado para obtener conjuntos de datos específicos, algo que no era posible con los sistemas de procesamiento de archivos.

Aplicaciones del DBMS

Una base de datos es una colección de datos relacionados, y estos datos son un conjunto de hechos y cifras que se pueden procesar para producir información. Generalmente, los datos representan hechos registrables y ayudan a producir información basada en esos hechos. Por ejemplo, con los datos de las calificaciones de los estudiantes, se puede determinar quiénes son los mejores y calcular el promedio de notas.

Un sistema de gestión de bases de datos almacena los datos de manera que sea más fácil recuperarlos, manipularlos y generar información. Las siguientes son características y aplicaciones importantes del DBMS:

• Propiedades ACID: El DBMS sigue los conceptos de Atomicidad, Consistencia, Aislamiento y Durabilidad (ACID, por sus siglas en inglés). Estos conceptos se aplican a las transacciones que manipulan datos en una base de datos y ayudan a mantener la integridad en entornos con múltiples transacciones y en caso de fallos.
• Acceso multiusuario y concurrente: El DBMS soporta un entorno multiusuario, permitiendo a varios usuarios acceder y manipular datos en paralelo. Aunque hay restricciones cuando los usuarios intentan manejar el mismo ítem de datos, estos no son conscientes de dichas restricciones.
• Múltiples vistas: El DBMS ofrece múltiples vistas para diferentes usuarios. Por ejemplo, un usuario del departamento de ventas tendrá una vista diferente de la base de datos comparado con alguien del departamento de producción. Esta característica permite a los usuarios tener una vista concentrada de la base de datos según sus necesidades.
• Seguridad: Características como múltiples vistas ofrecen cierto nivel de seguridad al evitar que los usuarios accedan a datos de otros departamentos. El DBMS proporciona métodos para imponer restricciones al ingresar y recuperar datos, ofreciendo diferentes niveles de seguridad. Por ejemplo, un usuario del departamento de ventas no puede ver datos del departamento de compras. Además, se puede gestionar la cantidad de datos del departamento de ventas que se muestran a un usuario. Dado que un DBMS no se guarda en el disco como los sistemas de archivos tradicionales, es más difícil para los intrusos romper su código.

Público objetivo

Este tutorial sobre DBMS será especialmente útil para los graduados en ciencias de la computación, ayudándoles a comprender conceptos básicos y avanzados relacionados con los Sistemas de Gestión de Bases de Datos.

Requisitos previos

Antes de comenzar con este tutorial, se recomienda tener una buena comprensión de conceptos básicos de computación, como memoria primaria, memoria secundaria, y estructuras de datos y algoritmos.