Fundamentos de base de datos

• Base de datos


  Un conjunto de información organizada y estructurada de forma electrónica, que permite almacenar, gestionar y recuperar datos de manera eficiente
• En una base de datos, la información se almacena en tablas o archivos, y se puede acceder a ella a través de consultas y búsquedas
• Las bases de datos son ampliamente utilizadas en aplicaciones informáticas, sistemas de gestión empresarial, páginas web, entre otros, para almacenar grandes cantidades de información de forma segura y organizada
• Sistema de gestión de bases de datos (DBMS)


  Está controlada por un sistema de gestión de bases de datos (DBMS)
• Los datos suelen organizarse en estructuras de filas y columnas en una serie de tablas para facilitar el procesamiento y la consulta de datos
• La mayoría de las bases de datos utilizan el lenguaje de consulta estructurada (SQL) para escribir y consultar datos
• Ventajas de la base de datos

  • Centralización de la información
  • Seguridad de los datos
  • Integración de datos
  • Eficiencia en la gestión de la información
  • Escalabilidad
  • Reducción de errores
  • Mayor confiabilidad
• Desventajas de la base de datos

  • Costo
  • Complejidad
  • Seguridad
  • Dependencia de proveedores externos
  • Pérdida de datos
  • Rendimiento
  • Cumplimiento legal
• Bases de datos relacionales


  Este tipo de base de datos utiliza tablas y relaciones entre ellas para almacenar y organizar la información
• Bases de datos relacionales

  • MySQL
  • PostgreSQL
  • Oracle
• Bases de datos NoSQL


  Estas bases de datos se caracterizan por no utilizar tablas ni relaciones, y permiten almacenar datos de forma más flexible
• Bases de datos NoSQL

  • MongoDB
  • Cassandra
  • Redis
• Bases de datos de objetos


  Este tipo de base de datos permite almacenar objetos complejos en lugar de datos simples
• Bases de datos de objetos

  • db4o
  • ObjectDB
• Bases de datos en la nube


  Estas bases de datos están alojadas en la nube y permiten acceder y gestionar datos desde cualquier lugar
• Bases de datos en la nube

  • Amazon RDS
  • Google Cloud SQL
  • Microsoft Azure SQL Database
• Bases de datos distribuidas


  Este tipo de base de datos distribuye los datos en múltiples servidores para mejorar la escalabilidad y la disponibilidad
• Bases de datos distribuidas

  • Apache Cassandra
  • Riak
  • Amazon DynamoDB
• Modelado de datos


  Es un proceso que consiste en diseñar la estructura y relaciones de los datos que serán almacenados en una base de datos
• Tipos de modelos de datos

  • Modelo relacional
  • Modelo de entidad-relación
  • Modelo dimensional
• Modelo relacional


  Es un modelo de datos que representa la información en forma de tablas o relaciones. Cada tabla tiene filas que representan registros individuales y columnas que representan atributos o características de esos registros. Las tablas se relacionan entre sí a través de claves primarias y claves foráneas (clave externa)
• Modelo de entidad-relación


  Las entidades se representan como cuadros y las relaciones se representan como líneas que conectan las entidades. Cada entidad tiene atributos que describen sus características y propiedades
• Modelo dimensional


  Es una herramienta poderosa para organizar y estructurar grandes cantidades de datos de una manera comprensible y accesible para los usuarios
• Entidades y Atributos


  Un atributo es una característica o propiedad de una entidad que describe su estado o características
• Relaciones entre entidades


  • Relación uno a uno
  • Relación uno a muchos
  • Relación muchos a muchos
• Modelo dimensional


  Una herramienta poderosa para organizar y estructurar grandes cantidades de datos de una manera comprensible y accesible para los usuarios
• Entidad


  Un objeto o concepto sobre el que se va a almacenar información
• Atributo


  Una característica o propiedad de una entidad que describe su estado o características
• Entidad "producto"


  • Atributos: nombre, precio, talla, color
• Entidad "cliente"


  • Atributos: nombre, apellido, dirección, teléfono
• Relaciones entre entidades


  • Relación uno a uno
  • Relación uno a muchos
  • Relación muchos a muchos
• Las relaciones se establecen a través de claves primarias y foráneas en las tablas de la base de datos, lo que permite la integridad referencial y asegura la coherencia de los datos entre las diferentes entidades
• Normalización de bases de datos


  Un proceso importante en el diseño de bases de datos relacionales que ayuda a garantizar la integridad de los datos y la eficiencia en su almacenamiento y acceso
• Primera Normalización


  1. Identificar las tablas existentes y analizar su estructura

  2. Separar las tablas que contienen columnas con valores repetidos

  3. Eliminar las columnas que contienen valores no atómicos y dividirlas en columnas individuales

  4. Crear relaciones entre las tablas utilizando claves primarias y foráneas
• Segunda Normalización


  1. Identificar las dependencias parciales en la tabla

  2. Crear nuevas tablas para separar los atributos que presentan dependencias parciales

  3. Relacionar las nuevas tablas con la tabla original a través de una clave foránea
• Tercera Normalización


  1. Cada atributo no clave debe depender únicamente de la clave primaria

  2. Eliminar cualquier dependencia transitiva de los datos

  3. Crear tablas adicionales si es necesario para separar los datos dependientes
• Cuarta Normalización


  1. Eliminar las dependencias multivaluadas y las dependencias transitivas entre los atributos de una tabla

  2. Dividir las tablas en múltiples tablas más pequeñas para reducir la redundancia de datos

  3. Utilizar relaciones de clave externa para vincular las tablas y establecer conexiones entre los datos
• Diseño de base de datos

  1. Identificar los requerimientos de información

  2. Identificar las entidades y atributos

  3. Definir las relaciones entre las entidades

  4. Normalizar la base de datos

  5. Definir las restricciones de integridad
• Una vez completados estos pasos, se puede proceder a la implementación de la base de datos, es decir, la creación de las tablas, relaciones, índices, etc. También es importante realizar pruebas exhaustivas para asegurar que la base de datos funciona correctamente y cumple con los requerimientos del sistema de información