Conceptos básicos de bases de datos

El sistema de base de datos es un excelente sistema de mantenimiento de registros basado en computadora. Una colección de datos, comúnmente llamada base de datos, contiene información sobre una empresa en particular. Mantiene cualquier información que sea necesaria para la toma de decisiones involucradas en la gestión de esa organización. También se puede definir como una colección de datos interrelacionados almacenados juntos para servir a múltiples aplicaciones, los datos se almacenan de manera que sean independientes de los programas que los utilizan. Se utiliza un enfoque genérico y controlado para agregar nuevos datos y modificar y recuperar datos existentes dentro de la base de datos. Los datos están estructurados para proporcionar la base para el desarrollo futuro de aplicaciones.

Propósito de la base de datos

La intención de una base de datos es que una colección de datos sirva para tantas aplicaciones como sea posible. Por lo tanto, a menudo se piensa en una base de datos como un depósito de información necesaria para ejecutar ciertas funciones en una corporación u organización. Permitiría solo la recuperación de datos, pero también la modificación continua de los datos necesarios para el control de las operaciones. Puede ser posible buscar en la base de datos para obtener respuestas a preguntas o información con fines de planificación.

En un sistema típico de procesamiento de archivos, los registros permanentes se almacenan en diferentes archivos. Se escriben muchos programas de aplicación diferentes para extraer los registros y agregar los registros a los archivos apropiados. Pero este esquema tiene varias limitaciones y desventajas importantes, como la redundancia de datos (duplicación de datos), inconsistencia de datos, datos inadaptados, datos no estándar, datos inseguros, datos incorrectos, etc. Un sistema de gestión de bases de datos es una respuesta a todos estos problemas. ya que proporciona un control centralizado de los datos.

Abstracción de base de datos

Uno de los propósitos principales de una base de datos es proporcionar al usuario la información necesaria. Esto significa que el sistema no revela todos los detalles de los datos, sino que oculta algunos detalles de cómo se almacenan y mantienen los datos. Se les oculta la complejidad de las bases de datos que, en su caso, se ordenan a través de múltiples niveles de abstracción para facilitar su interacción con el sistema. Los diferentes niveles de la base de datos se implementan a través de tres capas:

1. Nivel Interno (Nivel Físico): El nivel más bajo de abstracción, el nivel interno, es el más cercano al almacenamiento físico. Describe cómo se almacenan los datos concretamente en el medio de almacenamiento.
2. Nivel conceptual: este nivel de abstracción describe qué datos se almacenan concretamente en la base de datos. También describe las relaciones que existen entre los datos. En este nivel, las bases de datos se describen lógicamente en términos de estructuras de datos simples. A los usuarios de este nivel no les preocupa cómo se implementarán estas estructuras de datos lógicos en el nivel físico.
3. Nivel externo (nivel de vista): es el nivel más cercano a los usuarios y está relacionado con la forma en que los usuarios individuales ven los datos.

Dado que una base de datos se puede ver a través de tres niveles de abstracción, cualquier cambio en un nivel puede afectar los planes en otros niveles. A medida que las bases de datos continúan creciendo, puede haber cambios frecuentes en ocasiones. Esto no debería conducir al rediseño y la reimplementación de la base de datos. En tal contexto, el concepto de independencia de datos resulta beneficioso.

Concepto de base de datos

Para almacenar y administrar datos de manera eficiente en la base de datos, comprendamos algunos términos clave:

1. Esquema de base de datos: Es un diseño de la base de datos. O podemos decir que es un esqueleto de la base de datos que se utiliza para representar la estructura, los tipos de datos se almacenarán en las filas y columnas, las restricciones, las relaciones entre las tablas.

2. Restricciones de datos: en una base de datos, a veces ponemos algunas restricciones en la tabla sobre qué tipo de datos se pueden almacenar en una o más columnas de la tabla, se puede hacer mediante el uso de restricciones. Las restricciones se definen mientras creamos una tabla.

3. Diccionario de datos o metadatos: se conoce como metadatos a los datos sobre los datos. O podemos decir que el esquema de la base de datos junto con los diferentes tipos de restricciones sobre los datos que DBMS almacena en el diccionario se conoce como metadatos.

4. Instancia de base de datos: en una base de datos, se utiliza una instancia de base de datos para definir el entorno completo de la base de datos y sus componentes. O podemos decir que es un conjunto de estructuras de memoria y procesos en segundo plano que se utilizan para acceder a los archivos de la base de datos. 

5. Consulta: en una base de datos, una consulta se utiliza para acceder a los datos de la base de datos. Por lo tanto, los usuarios deben escribir consultas para recuperar o manipular datos de la base de datos. 

6. Manipulación de datos: en una base de datos, podemos manipular fácilmente los datos mediante las tres operaciones principales: inserción, eliminación y actualización.

7. Motor de datos: es un componente subyacente que se utiliza para crear y administrar varias consultas de bases de datos. 

Ventajas de la base de datos 

Consideremos algunos de los beneficios proporcionados por un sistema de base de datos y veamos cómo un sistema de base de datos supera los problemas mencionados anteriormente:

1. Reduce en gran medida la redundancia de datos de la base de datos
2. La base de datos puede controlar la inconsistencia de los datos en gran medida
3. La base de datos facilita el intercambio de datos.
4. La base de datos hace cumplir los estándares.
5. La base de datos puede garantizar la seguridad de los datos.
6. La integridad se puede mantener a través de bases de datos.

Por lo tanto, para sistemas con mejor rendimiento y eficiencia, se prefieren los sistemas de base de datos.

Desventajas de la base de datos 

Con las tareas complejas que debe realizar el sistema de base de datos, pueden surgir algunas cosas que pueden denominarse desventajas de usar el sistema de base de datos. Estos son:-

1. La seguridad puede verse comprometida sin buenos controles.
2. La integridad puede verse comprometida sin buenos controles.
3. Es posible que se requiera hardware adicional
4. La sobrecarga de rendimiento puede ser significativa.
5. Es probable que el sistema sea complejo.