Sistemas de Almacenamiento de La Información

20/11/23, 10:27 Sistemas de almacenamiento de la información.
Sistemas de almacenamiento de la información.
Caso práctico
A la empresa BK Sistemas Informáticos le ha surgido un nuevo proyecto a desarrollar para un
pequeño taller mecánico.
Juan ha estado hablando con ellos y ha concluido que su actividad consiste en la reparación de
vehículos de todas las marcas tanto de mecánica, como de chapa y pintura y electricidad.
Desde el taller le han comentado a Juan que necesitarán guardar y extraer información como:
1.- Los datos de los clientes del taller.

2.- Las reparaciones más habituales que se realizan en cada modelo y marca.
3.- Controlar la entradas y salidas de piezas para las reparaciones y su coste.
4.- El beneficio que se obtiene con cada tipo de reparación, etc.
Jonny Goldstein (CC BY)
Por tanto, desde BK Sistemas Informáticos se ponen manos a la obra, sabiendo que la
información obtenida sea adecuada, oportuna y útil depende de que las decisiones que se tomen sean acertadas o no.
En esta unidad de trabajo aprenderás lo que es una base de datos y que funciones y componentes tiene, valorando su utilidad.
Se trata de la primera unidad de trabajo del módulo y con ella se pretende que conozcas los sistemas de almacenamiento de la
información que se han venido utilizando hasta ahora y sus inconvenientes, para que puedas comprender mejor la importancia de los
sistemas de bases de datos actuales.
Ministerio de Educación y Formación Profesional (Dominio público)
Materiales formativos de FP Online propiedad del Ministerio de Educación y Formación Profesional.

Aviso Legal
1.- Sistemas lógicos de almacenamiento.
Caso práctico
Antes de comenzar y como ya sabe el nuevo proyecto que tendrán entre manos, Noiba se dispone
a repasar los conceptos básicos sobre el almacenamiento de la información y para ello echa mano
de sus apuntes del módulo ASGBD, para estar completamente segura de que tiene claros todos los
conceptos.
Para ello empieza con los diferentes sistemas lógicos de almacenamiento, ansiosa de empezar a
realizar ya pequeñas tareas.
Alain Bachellier (CC BY-NC-

SA)
Ruymán (CC BY-NC-ND)

En cualquier actividad económica es necesario tomar decisiones.
Para tomar decisiones acertadas se requiere manejar una buena información que se obtendrá a partir de los
datos. Entendemos los datos como hechos aislados. Cuando los datos se organizan y se tratan de obtiene
https://www.adistanciafparagon.es/pluginfile.php/68124/mod_resource/content/0/index.html 1/30
información.
Para manejar los datos con eficacia utilizaremos una base de datos, que nos ayudará a almacenar y procesar
esos datos, extraer la información necesaria y tomar decisiones.
Las bases de datos han evolucionado a partir de los sistemas de archivos que presentaban una serie de
problemas y limitaciones que actualmente han sido superados.
Dentro de las bases de datos existen distintos modelos con sus ventajas e inconvenientes. Actualmente el
modelo más extendido sigue siendo el modelo relacional.
Así pues, después de conocer el desarrollo de los distintos sistemas de almacenamiento, examinar algunos conceptos de
bases de datos, entender los distintos modelos de base de datos existentes pondremos nuestro interés en el modelo de datos
relacional.
1.1.- Evolución de los sistemas de almacenamiento de

la información.
Antes de continuar profundizando, haremos un breve recorrido en el tiempo para ver cómo han
evolucionado los diferentes sistemas de almacenamiento de la información.
Fichero manual
Tradicionalmente, las personas que se encargaban de guardar y hacer un seguimiento de la
información, lo hacían mediante un sistema de ficheros manual, que se componía de un conjunto
de carpetas etiquetadas cuyo contenido estaba relacionado y se guardaban en un armario o
archivo.
Isftic (CC BY-NC-SA)
Este sistema podía ser útil cuando el volumen de datos manejado no era muy grande y se podía
extraer la información que se necesitaba con cierta facilidad, pero a medida que el archivo manual aumentaba y que la información que
se necesitaba era más compleja fue necesario sustituir este sistema por otro informatizado.
Por ejemplo:
1.- En los colegios o centros de enseñanza, se guardaban así archivados los expedientes de cada uno de los alumnos con sus
datos personales, notas de cada curso, etc.
2.- En una consulta médica se guardaban en carpetas las historias clínicas de los pacientes.
Sistemas de ficheros
Las primeras aplicaciones que manejaban los datos utilizando el ordenador se concentraban en tareas propias de oficina como gestión
de entradas y salidas de pedidos, nóminas, facturación, etc.
Los datos necesarios se guardaban en ficheros en el ordenador y estas aplicaciones accedían a ellos para obtener los informes que se
solicitaban de cara a la toma de decisiones en la empresa.
Teníamos por una parte los ficheros necesarios para contener los datos con una estructura determinada y por otro los programas de
aplicación que accedían a estos datos para producir información.
Por ejemplo, hasta no hace mucho tiempo el lenguaje de programación COBOL era el más extendido para implementar aplicaciones de
gestión tanto empresariales, como para los bancos, etc; por su fiabilidad para trabajar con distintos tipos de ficheros.
Sistemas de bases de datos

A finales de los años 60 surgen las bases de datos. En una base de datos se almacenan todos los datos que necesita la empresa y los
programas que utilicen esos datos no se tienen que preocupar del almacenamiento físico de los mismos. Cualquier cambio en la
estructura de los datos no afectará a los programas de aplicación que los utilicen.
Una base de datos es un conjunto de datos relacionados entre sí, organizados y estructurados, con información referente a algo.
Por ejemplo, podremos utilizar una base de datos para cosas tan sencillas como mantener un registro de todos los vídeos de nuestras
películas, nuestra biblioteca personal o la música que tenemos almacenada o tan complicadas como llevar toda la gestión de nuestra
empresa.
Las bases de datos son tratadas usando sistemas gestores de bases de datos (SGBD) que proporcionan una serie de programas y
utilidades que acceden y gestionan los datos.
Hoy en día los sistemas de archivos están superados, pero es importante conocer sus características, sus limitaciones y los
problemas que presentaban para poder comprender mejor cómo funcionan las bases de datos.
Autoevaluación
Los sistemas de almacenamiento de la información que se han venido utilizando hasta nuestros dias han
evolucionado en función de las siguientes circunstancias:
Al desarrollo de la tecnología.
A la necesidad de gestionar cada vez más información.

A la reducción de los costes.
A todas las anteriores.
Respuesta errónea. Lee de nuevo la pregunta.
¡Correcto!
Solución
1. Incorrecto
2. Incorrecto
3. Incorrecto
4. Opción correcta
2.- Ficheros.
Caso práctico
En BK Sistemas Informáticos siguen dándole forma al proyecto del taller mecánico. A Juan le han
contado que simplemente utilizan archivos manuales para el almacenamiento de la información y
que deben hacer frente a que el volumen de negocio cada vez es mayor. Juan les ha planteado la
necesidad de comprar un ordenador para almacenar la información que se genera relativa a los
clientes, las facturas, el control del almacén, generación de informes, etc. y así que ellos puedan
ayudarlos.
Juan les proponen cambiar los procedimientos realizados hasta entonces de forma manual, por un
sistema informatizado.
Jonny Goldstein (CC BY)
Sustituir los ficheros de papel por ficheros informáticos permite, entre otras muchas cosas:
Almacenar los datos en los ficheros necesarios.

Consultar esos datos para generar informes como facturas, nóminas, control de entradas y salidas de almacén, etc.
Veremos a continuación los tipos de ficheros, sus características y las ventajas e inconvenientes que nos pueden proporcionar.
2.1.- Introducción: conceptos sobre ficheros.
Para almacenar la información de modo permanente se utilizan dispositivos de almacenamiento masivo denominados
memoria secundaria, ya que los datos guardados en la memoria principal desaparecen al desconectar el ordenador.
La información contenida en los dispositivos de almacenamiento se estructura en unidades denominadas

ficheros.
Para entender mejor el funcionamiento del sistema de ficheros empezaremos por conocer la terminología
básica aplicándolo a nuestro ejemplo:
En el ejemplo del taller mecánico, supongamos que quieren almacenar los datos de los clientes que empiezan
a ser habituales, en un fichero de CLIENTES. De ellos interesa mantener, por ejemplo, el nombre y los apellidos,
el teléfono y la dirección.
Datos: son los hechos, o aspectos que necesitamos almacenar para obtener, a partir de ellos, alguna Yandle (CC BY)
información. Inicialmente los datos cuando no están organizados de forma lógica no tienen mucho
significado.
Los datos en nuestro ejemplo serían los datos personales de los clientes recogidos anteriormente, sin tratar.
Campo: Es un carácter o conjunto de caracteres que tiene significado específico. Se utiliza para definir y guardar datos. Es la
mínima unidad de información creada con sentido en sí misma.
En nuestro ejemplo, definiríamos un campo para guardar el nombre, en otro campo para el teléfono, etc.
Campo clave: es un campo que permite identificar de forma única a cada registro del fichero, luego su valor no se repite en ningún
registro del fichero.
En nuestro ejemplo, el campo clave sería el DNI del cliente, pues su valor es único y permite identificar a cada cliente.
Registro: Es un conjunto de campos lógicamente relacionados que describen una persona, lugar o cosa. Es también la unidad de
tratamiento de los ficheros de datos.
En nuestro ejemplo, un registro lo formarían todos los datos relativos a un cliente: su nombre, sus apellidos, su teléfono y su
dirección. (por ejemplo los datos de Luis Gómez).
Fichero: Es un conjunto de registros relacionados.
En nuestro ejemplo, el fichero estaría formado por los datos de todos los clientes del taller.
Fichero de clientes
Campos DNI Nombre Apellidos Direccion Telefono
Registro 1 73564765M Javier Barquín Arce C/ Alta, 234 918342156
Avda. de Castilla,
Registro 2 56558765W Luis Gómez de Miguel 956235567
2A
Registro 3 13874521M María Belén Márquez Ruiz C/ Floranes, 2 568732212
Registro 4 75675317R Carmen Rodríguez Mata Paseo Pereda, 123 942665544
Los dispositivos de almacenamiento masivo según la forma de acceder a la información se clasifican en:
Dispositivos secuenciales: la información se guarda en posiciones consecutivas, de forma que para acceder a un dato hay que
recorrer los datos anteriores. Por ejemplo la cinta magnética.
Dispositivos direccionables: permiten el acceso directo a los datos. En estos dispositivos el espacio destinado a almacenamiento
está dividido en segmentos direccionables de forma individual. Por ejemplo el disco duro.
El acceso a un registro es el procedimiento que se utiliza para seleccionarlo. Este acceso está condicionado por el tipo de soporte en el
que se encuentre almacenada la información. Los tipos de acceso son:
Secuencial: los registros se leen uno detrás de otro desde el principio del fichero hasta localizar el registro buscado o hasta el final
del fichero. Puede utilizarse tanto con dispositivos secuenciales como direccionables.
Directo: permite seleccionar a un registro sin tener que leer los anteriores, accediendo directamente a él mediante su clave. Solo
puede utilizarse en dispositivos direccionables.
Indexado: para seleccionar un registro consultamos previamente de forma secuencial en una tabla que contiene la clave más alta
y la dirección de comienzo de cada bloque de registros. Una vez localizado se utiliza el acceso directo a ese bloque de registros y,
dentro del bloque, la lectura secuencial hasta localizarle. Dispositivos de almacenamiento direccionables.
Dinámico: permite el acceso directo o por índice a un registro y a partir de ese se accede a los demás de forma secuencial.
Necesita también soportes direccionables.
Autoevaluación
Selecciona aquellas opciones que consideres correctas:
En un dispositivo secuencial se puede acceder a un registro directamente mediante su clave.
En un dispositivo direccionable no puede realizarse un acceso secuencial.
Para el acceso indexado es necesario que el soporte sea direccionable.
Todos los accesos son posibles si el soporte es direccionable.
Mostrar retroalimentación
Solución
1. Incorrecto
2. Incorrecto
3. Correcto
4. Correcto
2.2.- Tipos de ficheros.

Dentro de un sistema de ficheros valoraremos la posibilidad de utilizar distintos tipos en función de la
organización de la información, de la forma de acceder a ella y del soporte de almacenamiento utilizado.
En nuestro ejemplo, se tendrá que tener en cuenta los procesos a los que va a estar sometido cada fichero
para elegir el tipo mas adecuado.
Por ejemplo:
En el caso de un fichero que recoja los datos necesarios para elaborar las nóminas de los trabajadores
se necesitará un acceso secuencial ya que cada vez que se procese ese fichero se leerán todos los
registros.
FrancoGG (CC BY-SA)
Si lo que necesitamos es consultar las unidades en stock o el precio de una pieza determinada de
nuestro almacén nos interesaría un fichero que permita el acceso directo a los datos, sin necesidad de leer previamente los
anteriores.
En muchos otros procesos nos interesaría una mezcla de ambos accesos.
2.2.1.- Organización secuencial.
En un fichero con organización secuencial los registros se escriben sobre el dispositivo de almacenamiento en posiciones
físicamente contiguas, sin dejar huecos entre ellos, en el mismo orden en que hayan sido introducidos.
En este tipo de ficheros hay una correspondencia entre el orden físico (orden en el que están grabados los
registros) y el orden lógico (orden en el que se han dado de alta y recuperado los registros). Puede
utilizarse con soportes tanto secuenciales, como direccionables.
Con el fin de mejorar las prestaciones de la organización secuencial surgen una serie de organizaciones que
son una variante de esta y que pueden ser utilizados con soportes direccionables, que trataremos a
continuación, como son:
Organización secuencial encadenada.

Organización secuencial indexada. M.G.N. - Marcel (CC BY-NC-ND)
Organización secuencial indexada - encadenada.
Las ventajas de los ficheros con organización secuencial son:
Rapidez en el acceso a un bloque de registros contiguos.
No es necesario realizar operaciones de compactación del archivo.
No se desperdicia espacio en el dispositivo de almacenamiento porque no hay huecos.
Se pueden utilizar cualquier tipo de registros: de longitud fija, variable o indefinida.
Los inconvenientes de este tipo de organización son:
Para acceder al registro n hay que recorrer los n-1 registros anteriores. El acceso es secuencial.
Para realizar una consulta hay que crear un proceso en el que se compare el valor del campo que se pretende localizar con el
valor del mismo campo correspondiente a cada registro leído del fichero.
La adición de registros se realiza a continuación del último registro ya existente. No se pueden insertar nuevos registros.
No se pueden eliminar registros. Para eliminar un registro se marca de modo que no se muestre, pero el registro existe y ocupa
espacio en el dispositivo del almacenamiento. ( borrado lógico).
Para mantener ordenado y compactado el fichero, hay que crear un fichero nuevo a partir del existente.
Borrado lógico
Dir. de memoria Marca de borrado Nombre Apellidos Teléfono
1200 Alfredo Bárcena 768334472
1300 X Isabel De los Ríos 987335612
1400 Carmen Sierra 955347612
1500 Fernando Ruiz 674992455
1600 Juan Carlos Abad 573982277
En el momento de utilizar los ficheros con organización secuencial tenemos que tener en cuenta el soporte sobre el que están grabados,
pues algunas operaciones que se pueden hacer en los soportes direccionables no se pueden hacer en los soportes secuenciales, como
pueden ser las modificaciones y borrado lógico de registros.
Reflexiona
La organización secuencial es aconsejable para ficheros con un índice de utilización muy elevado y que sean estables.
Este tipo de ficheros son útiles cuando en cada operación de actualización o de consulta se van a procesar la mayoría de
los registros. No son adecuados cuando se necesite procesar frecuentemente registros aislados, con un índice de
utilización muy bajo.
Autoevaluación
Selecciona VERDADERO o FALSO para las siguientes propuestas:
La organización secuencial es conveniente para archivos que sufren frecuentes consultas de registros aislados.
Verdadero Falso
Falso
En la organización secuencial para acceder a un registro hay que leer previamente los registros anteriores. No es
conveniente cuando se quiere consultar registros aislados.
En esta organización solo se pueden modificar o borrar registros cuando el soporte es direccionable.
Verdadero Falso
Verdadero
En el caso de soporte secuencial sería necesario realizar un proceso de actualización de todo el fichero, ya que no
se puede reescribir sobre un registro.
Estos ficheros son adecuados para almacenar datos que se utilizan en procesos donde intervienen todos los
registros.
Verdadero Falso
Verdadero
Presentan el acceso más rápido en los procesos en que intervienen todos los registros al estar situados unos detrás
de otros, sin huecos.
Para eliminar físicamente un registro se añade una marca de borrado.
Verdadero Falso
Falso
Para eliminar físicamente un registro es necesario reescribir de nuevo todo el archivo sin los registros eliminados.
La marca de borrado es un borrado lógico pero no físico.
2.2.2.- Organización secuencial encadenada.
Son ficheros de organización secuencial gestionados mediante punteros que nos permiten tener los registros ordenados
según un orden lógico diferente del orden físico en el que están grabados.
Los punteros son un campo adicional, por lo que aumentan el tamaño de los registros, y forman parte integrante de la estructura del
registro, indicando cual es el siguiente o el anterior registro en secuencia lógica y no en secuencia física.
Las características de los punteros son:
Estar en cada registro en una posición fija y definida para todos los registros.
Poseer una longitud constante.
Para poder utilizar los datos del fichero el sistema operativo utiliza un indicador (puntero), que se coloca señalando al primer registro de
datos del fichero, y se va desplazando, siempre en la misma dirección, cada vez que se lee o graba un registro. La estructura del fichero
se completa con un registro de cabecera que contiene información acerca del fichero y un registro que sirve de marca de final de
fichero, que el sistema utiliza para saber cuál es el último registro del fichero. El registro de final de fichero se graba, por primera vez en
el momento de la creación del fichero y se va desplazando cuando se añaden nuevos registros al final del mismo.
En estos ficheros la secuencia física y la secuencia lógica no coinciden, pudiendo ocurrir que el último registro en secuencia física sea el
primero en secuencia lógica y viceversa.
La consulta es secuencial, cada vez que se consulta un registro en él se lee la posición del registro siguiente en secuencia lógica.
La adición de registros se realiza al final, pues los registros se almacenan secuencialmente. Cuando se quiere insertar un registro
en una dirección intermedia, el registro físicamente se añade al final, pero se modifican los punteros para mantener la secuencia
lógica.
La eliminación de registros se efectúa modificando el puntero en el registro anterior, para que apunte al registro siguiente al que
queremos borrar, de modo que el fichero mantiene su tamaño, ya que el borrado que se produce es borrado lógico, pero no físico.
Para modificar un registro se reescribe sobre la información anterior.
Estos ficheros necesitan soportes direccionables.
Autoevaluación
Lee atentamente el siguiente párrafo y escribe en él las palabras que faltan:
En la organización secuencial encadenada el orden de los registros se establece añadiendo unos campos
adicionales denominados El primero de ellos se escribe al principio del archivo y se denomina
, y al final se escribe una marca de final de fichero. Estos campos adicionales se modifican en las
operaciones de o para mantener dicha secuencia. Aunque la consulta de los registros
sea necesitan soportes .
Enviar
2.2.3.- Organización secuencial indexada.
En esta organización los registros con los datos se graban en un fichero secuencialmente, pero se pueden recuperar con
acceso directo gracias a la utilización de un fichero adicional, llamado de índices, que contiene información de la posición
que ocupa cada registro en el fichero de datos.
Se les llama también ficheros indexados porque se basan en la utilización de índices.
En este tipo de ficheros se distinguen tres áreas:
Área primaria
En esta área se escriben los registros cuando se crea el fichero.

Es la zona donde están contenidos los registros ordenados ascendentemente por el valor de su
clave.
Esta área del fichero está dividida en segmentos. Cada segmento almacena “n” registros consecutivos Sami Keinänen (CC BY-SA)
y almacenados en posiciones contiguas.
Es un área de organización secuencial, donde el acceso a cada registro se realiza en una doble operación:
Acceso directo al segmento donde se haya ubicado el registro buscado
Acceso secuencial posteriormente, a los registros del segmento, hasta localizar el registro buscado o alcanzar el final del
segmento, en caso de que no se halle.
Área de índices
Es creada por el sistema al mismo tiempo en que se almacenan los datos. En esta área los registros están formados por dos campos:
El valor del campo clave del último registro de un bloque o segmento. Los bloques están constituidos por un número fijo de
registros consecutivos.
El segundo campo contiene la dirección de comienzo de cada uno de los segmentos en los que se halla dividida el área primaria.
Área de overflow
O área de excedentes. Es la zona destinada a contener los registros almacenados posteriormente a la creación del fichero, por lo que no
han sido incluidos en el área primaria. Estos registros tendrán claves intermedias a las de los registros previamente almacenados en el
área primaria.
Reflexiona
Estos índices son similares a los de los libros. Si nos interesa leer un capítulo concreto podemos recurrir al índice que nos
dice en qué página comienza, y abrimos el libro por esa página, sin tener que mirar en todas las páginas anteriores para
localizarlo.
El acceso a los registros se realiza mediante una consulta secuencial al área de índices para determinar el segmento donde se
encuentra el registro buscado.
Con el valor del segmento seleccionado, se recorren secuencialmente los registros de ese segmento. Si el registro no está
comprendido en el segmento, se continúa la búsqueda de forma secuencial en el área de overflow hasta la localización del
registro o hasta terminar de leer los registros de esa área.
El borrado La eliminación de los registros debe realizarse mediante marcas. Se generan huecos que realmente son posiciones de
memoria ocupadas por registros marcados pero que no han sido eliminados físicamente del fichero. La única posibilidad de
eliminar estos huecos, es en futuras operaciones en las cuales necesitemos reorganizar el fichero.
La inserción de registros se hace en el área de overflow. No está permitida la instrucción de nuevo registro en el área primaria
después de la creación del fichero.
En esta organización cuando el numero de registros borrados es grande, o las cadenas de desbordamientos son largas su
utilización deja de ser eficiente, siendo necesario reorganizar el archivo.
Recomendación
Para ver un ejemplo de cómo se organiza un archivo secuencial indexado te recomiendo que veas el siguiente documento que lo ilustra.
Fichero secuencial indexado (pdf - 85,18 KB)
Reflexiona
Esta organización es muy utilizada, tanto para procesos en los que intervienen pocos registros como para aquellos en los
que se maneja el fichero completo ya que aprovecha las ventajas de las organizaciones secuencial y relativa.
Autoevaluación
Lee atentamente el siguiente párrafo y rellena las palabras que faltan:
En la organización secuencial indexada al crearse el archivo los registros se almacenan en el área

ordenados y agrupados en . Simultáneamente el sistema crea un área de que contiene
en cada fila la de comienzo del segmento y la más alta de los registros almacenados en él.
Para insertar nuevos registros se destina un área de .
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2.2.4.- Organización indexada-encadenada.

Este tipo de organización aprovecha lo mejor de la organización secuencial encadenada e indexada.
Se caracteriza por la utilización de punteros e índices de forma simultánea, lo que implica un aumento del espacio ocupado, pero
proporciona una gran rapidez en la búsqueda de registros.
La estructura de esta organización es la misma que la de la organización indexada, a la que se han añadido punteros entre los registros
de la zona primaria y la de overflow. De esta manera se consigue, respecto a la organización, indexada, mejorar los tiempos de
búsqueda de registros en la zona de overflow y mantener la organización lógica de registros.
Para eliminar registros se marcan, en lugar de ser borrados físicamente.
Las adiciones se realizan sobre la zona de overflow ya que no se pueden añadir registros en el área primaria una vez creado el
fichero.
Estos ficheros deben ser reorganizados con frecuencia ya que la no eliminación física de los registros marcados y las adiciones
crean un overflow grande, y si no se reorganizan llegan a funcionar como ficheros secuenciales.
Para acceder a un registro se busca en el área de índices la dirección de inicio del bloque de registros a la que pertenece el
registro buscado. Si no se encuentra en el área de índices, el último registro del bloque apuntará a un bloque de área de overflow,
que se lee de forma secuencial. Si no se encuentra en el área de overflow, se terminará la búsqueda al acabar el área de overflow.
Si se desea consultar todo el fichero, el último registro de cada bloque del área de overflow tiene un puntero al primer registro del
área siguiente y así se continuará la búsqueda hasta acabar de leer el fichero.
Los nuevos registros se insertan y quedan enlazados entre sí mediante punteros conservando el orden lógico que marca la clave
o índice principal.
Reflexiona
Del tratamiento de los índices y punteros se encarga el sistema operativo por lo que no va a crear problemas al usuario
cuando maneja este tipo de ficheros. El usuario sabe lo que sucede cuando solicita una consulta de un registro, pero no
sabe cómo se realiza internamente esa consulta.
2.2.5.- Organización relativa directa.

La organización relativa está basada en la independencia entre el orden en el que se dan de alta los registros y la posición en que se
graban en el soporte.
Son ficheros en los que el almacenamiento físico de los registros se realiza mediante el empleo de una clave que
relaciona la posición del registro dentro del fichero y la posición de memoria donde está almacenado.
Hay dos tipos de organización relativa: directa y aleatoria.
Organización relativa directa

En el caso de la organización relativa directa se emplean claves numéricas, por lo que los registros poseen direcciones numéricas
enteras, de forma que la secuencia lógica de almacenamiento de los registros en el fichero coincide con la secuencia física de
almacenamiento de los registros sobre el dispositivo, ya que las posiciones físicas de almacenamiento coinciden con el valor de la clave.
En este tipo de organización no se puede almacenar un registro cuya clave esté por encima de los límites máximos del fichero, ya que
cada dirección sólo puede ser ocupada por un registro.
Las ventajas de este tipo de organización de ficheros son:
Acceso directo a los registros. No se necesita un algoritmo de transformación.

Permite realizar operaciones de escritura y lectura simultáneamente, ya que primero se localiza el registro y luego se realiza la
operación deseada: inserción, eliminación, consulta, modificación, etc.
El acceso a los datos se realiza de dos formas diferentes:
Directamente, mediante la clave del registro.
Secuencialmente, a partir del primer registro almacenado en el fichero, por lo que son muy rápidos en el tratamiento
individual de registros.
Los inconvenientes de este tipo de organización de ficheros son:
Al realizar un acceso secuencial, en una consulta sobre todos los registros del fichero hay que recorrer todas las direcciones
aunque estén vacías.
Deja gran cantidad de posiciones libres de memoria dentro del fichero ( huecos), debido a que las claves de los registros pueden
indicar posiciones de almacenamiento no contiguas, lo que implica una falta de aprovechamiento del soporte del almacenamiento
respecto al número real de registros almacenados.
Autoevaluación
Selecciona la respuesta correcta:
En un fichero con organización relativa directa el acceso secuencial a todos los registros es muy rápido.
En un fichero con organización relativa directa el acceso a un registro es muy rápido.
En un fichero con organización relativa directa puede haber dos registros con la misma clave lo que produce huecos.
En un fichero con organización relativa directa se producen colisiones cuando las posiciones de almacenamiento no
son contigüas.
Respuesta incorrecta, en una consulta secuencial hay que recorrer todas las direcciones aunque estén vacías.
¡CORRECTO! Es el tipo de organización más rápida para accesos a registros aislados.
Respuesta incorrecta, cuando dos registros tienen la misma clave se producen "colisiones".
Respuesta incorrecta, cuando las posiciones de almacenamiento no son contigüas se producen "huecos".
Solución
1. Incorrecto
2. Opción correcta
3. Incorrecto
4. Incorrecto
2.2.6.- Organización relativa aleatoria.

Son ficheros con organización relativa y clave alfanumérica o bien numérica pero que se debe transformar obteniéndose un valor
numérico entero que facilite la correspondencia directa entre la clave y la dirección de memoria.
En este caso, las direcciones lógicas de almacenamiento, las claves, no coinciden con las direcciones físicas, que son las posiciones de
cada registro.
El valor de la clave debe estar en relación con la capacidad máxima del soporte físico. No se pueden almacenar registros cuya dirección
de almacenamiento sea mayor que los límites máximos del fichero.
La dirección del almacenamiento de un registro dentro del dispositivo se obtiene de su clave de la siguiente forma:
Si la clave es alfanumércia se aplican algoritmos de transformación para obtener valores enteros positivos.
Si la clave es numérica se aplica un algoritmo que permita obtener un rango de valores comprendidos en el intervalo de valores de
las direcciones de memoria disponibles, de modo que existe una relación directa entre la dirección lógica (clave) y la dirección
física (memoria).
El algoritmo de transformación o hashing debe cumplir las siguientes condiciones:
Que sea fácil de aplicar, estableciendo una relación directa entre dirección lógica y dirección física.
Que deje el mínimo número de huecos posible, maximizando el espacio disponible en el dispositivo de almacenamiento.
Que las claves de registros diferentes nos den direcciones diferentes. Producir el menor número de registros que con distintas
claves creen las mismas direcciones de almacenamiento. Cuando a partir de dos o más claves diferentes se obtiene la misma
dirección se dice que se producen sinónimos y que esos registros producen colisiones. En este caso solo uno de ellos puede
ser almacenado en esa dirección y habrá que prever algún procedimiento para calcular la posición en que se tiene que grabar el
otro registro.
Las ventajas de este tipo de organización de ficheros son:
Acceso inmediato a los registros mediante su clave.

No es necesario ordenar el fichero.
Se pueden realizar operaciones de escritura y lectura a la vez.
Son muy rápidos en el tratamiento individual de registros.
Se pueden realizar accesos secuenciales.
Los inconvenientes de este tipo de organización de ficheros son:
Las consultas sobre todo el fichero son lentas.

El fichero contiene gran cantidad de huecos o espacios libres.
El algoritmo para la conversión de las claves y el algoritmo necesario para el almacenamiento de sinónimos han de ser creados de
modo que dejen el menor número de huecos libres y se genere el menor número de sinónimos.
Reflexiona
La organización relativa es la organización que tiene un menor tiempo de acceso a un registro en acceso directo. Se usan
cuando el acceso a los datos de un registro se hace siempre empleando la misma clave y la velocidad de acceso a un
registro es lo que más nos importa.
Autoevaluación
Contesta verdadero o falso para cada una de las siguientes preguntas:
En la organización relativa aleatoria no se puede relacionar la clave con la dirección de almacenamiento de una
forma directa.
Verdadero Falso
Verdadero
Al no haber relación directa entre la clave y la dirección de memoria será necesario transormar esa clave.
El algorimo de transformación se aplica solo si las claves son alfanuméricas.

Verdadero Falso
Falso
Puede ocurrir también con claves numéricas ya que se aplica cuando no hay correspondencia entre el valor de la
clave y la dirección de memoria.
El algoritmo será mejor cuando produzca menos colisiones y huecos.
Verdadero Falso
Verdadero
De esa forma se maximiza la velocidad de acceso y el aprovechamiento del espacio.
2.3.- Inconvenientes de los ficheros.
Reflexiona
Supongamos el caso de un banco que guarda la información sobre los clientes y
sus cuentas de ahorro en ficheros junto con aplicaciones que acceden a los
ficheros para manejar esos datos. Ejemplos:
Un programa para añadir cuentas.

Un programa para hacer anotaciones en las cuentas: cargos y abonos.
Un programa para consultar el saldo de las cuentas.
Un programa para obtener extractos mensuales.
Etc.
Cada vez que surge una necesidad los programadores añaden nuevos programas Mario A.P. (CC BY-SA)
que crean los ficheros de datos que necesite.
Teniendo en cuenta las características de los sistemas de archivos que hemos estudiado, veremos a continuación los
inconvenientes que se plantean.
Aunque estos sistemas fueron utilizados durante mucho tiempo tienen inconvenientes importantes ya que se trata de sistemas
orientados hacia los procesos, debido a que en ellos se da mayor importancia al tratamiento que reciben los datos, que se almacenan
en ficheros diseñados para una determinada aplicación. Las aplicaciones son independientes unas de otras y los datos no se transfieren
entre ellas, sino que se duplican cuando se necesitan.
Presentan dos tipos de problemas: respecto a los ficheros y respecto a los datos.
Problemas respecto a los ficheros
Se deben a la necesidad de controlar la integridad semántica, el control de las autorizaciones, y la concurrencia de accesos de varios
usuarios al mismo fichero simultáneamente.
Integridad semántica.
Es un conjunto de restricciones, también llamadas Reglas de Validación, que permiten o no almacenar determinados valores de
un objeto en la base de datos para evitar que se pierda la consistencia.
Por ejemplo una restricción para que el saldo de una cuenta corriente no baje de un cifra determinada.
Cada fichero puede tener diferentes reglas de validación. Es difícil crear programas que tengan en cuenta a la vez todas estas
reglas, con lo que se produce información inconsistente para el sistema.
Control de autorizaciones.
Trata de evitar que se produzcan accesos indebidos a los datos, para lo que a cada usuario se le da un identificador y una clave.
En este caso al estar los elementos del sistema distribuidos sin organizar a lo largo del sistema, no se puede controlar el acceso
a cada elemento del sistema.
Ejemplo: No todo el personal del banco puede acceder a todos los datos. El departamento de nóminas sólo necesita acceder a
los datos de los empleados y no a los de los clientes.
Es difícil prever y crear los controles de seguridad adecuados y puede que usuarios no autorizados accedan a datos de forma
indebida.
Control de concurrencia.
Es el control del acceso simultáneo de varios usuarios a los mismos datos. Ya que cuando varios usuarios acceden a la vez al
mismo fichero para modificar información, si no hay un programa que controle el orden de acceso no habrá seguridad acerca de
cuál de todas las modificaciones será guardada y en qué orden.
Ejemplo: cuando varios clientes acceden a una misma cuenta para retirar sus fondos. Puesto que se puede acceder a los datos
con distintos programas será muy difícil de coordinar.
El control de concurrencia permite el acceso simultáneo de lectura de los datos y accesos sucesivos individualizados, en cola, de
modo que hasta que no termine un usuario de realizar modificaciones, los demás no podrán realizar otras nuevas.
Problemas respecto a los datos.
Se deben a su estructura física, a su modo de estar almacenados en diferentes archivos.
Redundancia.
Es la repetición innecesaria de información en varios ficheros.
Ejemplo: nombres y números de teléfono de los clientes del banco. Podrían aparecer duplicados, tanto en el archivo de clientes
de cuentas corrientes como, por ejemplo, en el de cuentas de cheques.
Inconsistencia.
Es información redundante en la que las copias de los datos de los distintos ficheros no concuerdan entre sí.
Ejemplo: cuando el teléfono de un cliente ha cambiado y no hemos reflejado el cambio en todos los ficheros que lo contienen.
Aislamiento.
O fragmentación de la información. Se produce cuando los datos referentes a un objeto se almacenan en distintos ficheros,
siendo difícil obtener a la vez toda la información relativa al mismo objeto.
Ejemplo: los datos personales de un cliente pueden estar almacenados en un fichero, mientras que se han creado otros ficheros
recoger los datos relativos a sus cuentas bancarias, los préstamos e hipotecas, etc.
Dificultad de acceso a los datos.
Es un problema organizativo en que, para eliminar el aislamiento, no existe una relación de todos los ficheros con los datos que
contienen.
Ejemplo: cuando queremos localizar los datos de los clientes que viven en la ciudad correspondiente a un código postal
determinado. Tenemos un fichero y una aplicación que extrae los datos de todos los clientes pero no teníamos previsto obtener
ese tipo de información. Será necesario escribir un nuevo programa.
Reflexiona
Las bases de datos surgen como un nuevo planteamiento de los sistemas orientados hacia los datos, para mejorar tanto
las prestaciones como el rendimiento.
3.- Bases de datos.
Caso práctico
Una vez analizadas las ventajas y los inconvenientes de los sistemas de archivos, Noiba se
cuestiona si esta es la solución apropiada para la gestión del taller mecánico ya que, aunque
inicialmente este sistema podría implantarse con un coste bajo, los esfuerzos de programación
necesarios cada vez que se quiera obtener una nueva información elevarían tanto el coste como el
tiempo empleado, sin perder de vista las limitaciones propias del mismo que acabamos de estudiar.
Por tanto se plantea como alternativa la implantación de un sistema de bases de datos ya que se
trataría de una estructura centralizada e integrada en la que los datos son controlados por las
personas responsables y están disponibles para todos los miembros de la empresa. Esto no solo
evitaría los problemas que afectan a los datos y a los ficheros, sino que simplificaría también el
esfuerzo de programación y mantenimiento de los programas.
Alain Bachellier (CC BY-NC- Analizaremos con Noiba la arquitectura de una base de datos y los distintos modelos que podemos
SA) aplicar antes de plantear a los socios de la empresa la solución elegida.
Los problemas inherentes a los sistemas de archivos pretenden eliminarse

con la aparición de las bases de datos en los años 60.
Las ventajas que aportan las bases de datos sobre los sistemas de
ficheros son:
Control sobre la redundancia de datos. En los sistemas de bases de

datos todos estos ficheros están integrados, por lo que no se
almacenan varias copias de los mismos datos.
Consistencia de datos. Eliminando o controlando las redundancias de
datos se reduce en gran medida el riesgo de que haya
inconsistencias. Si un dato está almacenado una sola vez, cualquier
actualización se debe realizar sólo una vez, y está disponible para Microsoft Access 2007 (Elaboración propia)
todos los usuarios inmediatamente.

Más información sobre la misma cantidad de datos. Al estar todos los datos integrados, se puede extraer información adicional
sobre los mismos.
Compartición de datos. En los sistemas de bases de datos, la base de datos pertenece a la empresa y puede ser compartida por
todos los usuarios que estén autorizados. Además, las nuevas aplicaciones que se vayan creando pueden utilizar los datos de la
base de datos existente.
Se simplifica el esfuerzo de programación y mantenimiento de los programas.
Mantenimiento de estándares. Gracias a la integración es más fácil respetar los estándares necesarios, tanto los establecidos a
nivel de la empresa como los nacionales e internacionales.
Como conceptos podemos decir que:
Una base de datos es un conjunto de datos relacionados entre sí, organizados y estructurados, con información referente a algo.
Podría definirse como un gran almacén de datos que se define una sola vez y a los que pueden acceder varios usuarios
simultáneamente.
Estos datos están interrelacionados y existe una mínima duplicidad.
El Sistema gestor de la base de datos (SGBD) es una aplicación que permite a los usuarios definir, crear y mantener la Base de
datos.
Para que este sistema sea efectivo debe cumplir:
Los datos deben estar compartidos entre distintas personas, entre distintas localidades geográficas, etc.
El uso de los datos debe estar controlado. El control lo facilita el SGBD y lo realizan los administradores.
Los datos se integran de forma lógica, eliminando las redundancias y manteniendo la consistencia. La estructura lógica hace que
se pueda mantener la consistencia entre muchos ficheros diferentes.
Debes conocer
En las siguientes unidades vamos a conocer las características de un SGBD y aprenderemos a diseñar y gestionar una
base de datos. Es muy importante conocer la legislación que afecta a la protección de los datos y a las limitaciones de su
uso.
La Ley Orgánica 3/2018, de 5 de diciembre, de Protección de Datos Personales y garantía de los derechos digitales
(LOPD-GDD) tiene como objetivo principal regular el tratamiento de ficheros, informáticos o no, que contienen datos de
carácter personal, los derechos de los ciudadanos sobre ellos y las obligaciones de quienes los han creado.
Ley de protección de datos personales y gestión de derechos digitales
3.1.- Arquitectura de las bases de datos.

En 1975, el comité ANSI-SPARC propuso una arquitectura de tres niveles para los SGBD cuyo objetivo principal era separar los
programas de aplicación de la base de datos física. En esta arquitectura el esquema de una base de datos se define con 3 niveles de
abstracción:
Físico (interno).
Conceptual.
Externo.
Nivel Físico o interno
Describe como se almacenan físicamente las estructuras de datos en el ordenador, es decir la estructura física de la base de datos.
Este esquema especifica: los archivos que contienen la información, su organización, los métodos de acceso a los registros, los tipos de
registros, la longitud, los campos que los componen, las rutas de acceso, etc.
La descripción del nivel físico se realiza mediante un esquema interno, que es un conjunto de definiciones y reglas que permite definir
las tablas y cómo se relacionan entre sí.
A este nivel se describen los datos desde el punto de vista de la máquina que los soporta. Los usuarios que trabajan a este nivel son los
diseñadores de la base de datos o los Administradores. Ningún usuario como tal tiene que ver con esta vista.
Nivel Conceptual
O nivel lógico global. Describe la organización de los datos en la base de datos y las relaciones existentes entre ellos.
La descripción de este nivel se realiza mediante un esquema conceptual, que permite definir las entidades, los atributos y sus
propiedades, las relaciones, operaciones de los usuarios y las restricciones y reglas de validación.
Esto implica hacer un análisis de las necesidades de información de los usuarios y definir las clases de datos para satisfacer esas
necesidades.
Este nivel se ocupa de la estructura organizacional de los datos sin ocuparse de las estructuras físicas de almacenamiento. A este nivel
los usuarios que intervienen son los programadores, encargados de crear las estructuras lógicas necesarias para guardar la información.
Nivel Externo
O de usuario. Describe la base de datos como es percibida por los usuarios.
Para los usuarios las tablas y sus registros existen físicamente Cada usuario verá una base de datos (esquema externo) distinto según
sea el nivel de acceso que se le haya concedido, ya que tendrá acceso a aquéllos datos que necesite, a las relaciones que emplee y las
restricciones de uso que se le hayan definido.
Los objetos a los que puede acceder un usuario o grupo de usuarios forman
su nivel externo: tablas, vistas, formularios, informes, etc. Es decir, el nivel
externo es la percepción de la base de datos por el usuario, de modo que
hay tantos niveles externos distintos como grupos de usuarios haya
en la base de datos.
A los usuarios cuyos conocimientos de informática no tienen por qué ser

grandes hay que ocultarles la complejidad interna de las bases de datos, de
modo que les sea transparente.
Al esquema externo también se le llama vista. A este nivel acceden dos

tipos de usuarios: Los que acceden a su propio esquema externo y desde
él realizan las consultas y acciones que deseen y los usuarios finales que
acceden a la base de datos desde sistemas de menús y transacciones
predefinidas. Este último grupo sólo realiza lecturas o adiciones de datos,
poseyendo un esquema externo muy limitado.
OpenOffice Base (Elaboración propia)
Con la aquitectura a tres niveles se intruduce el concepto de
independencia de datos . Se definen dos tipos de independencia:
Independencia lógica: se refiere a la posibilidad de modificar el esquema conceptual de la base de datos sin tener que modificar
los esquemas externos, ni los programas. Por ejemplo: si se borra una entidad las vistas que no se refieran a ella no se alteran.
Independencia física: se refiere a la posibilidad de modificar el esquema interno sin tener que modificar ni el esquema conceptual
ni los esquemas externos. Por ejemplo: se pueden reorganizar los archivos físicos o añadir nuevos archivos de datos para mejorar
el rendimiento.
Autoevaluación
De las siguientes cuestiones selecciona las que consideres correctas:
El personal de taller que consulta el programa de control de existencias de almacen accede a un esquema externo
de la base de datos.
El personal de administración del taller que añade, modifica o borra artículos en la base de datos del taller accede a
un esquema externo de la base de datos.
El personal informático que diseña la base de datos: los objetos que se van a almacenar, sus relaciones, las reglas
que deben cumplir, etc, acceden al nivel o esquema interno.
Al nivel o esquema interno acceden los diseñadores que determinan los ficheros, los registros, sus campos, tipos de
organización, métodos de acceso, direcciones de almacenamiento, etc. de la base de datos.
En las unidades siguientes aprenderemos a describir las entidades y sus relaciones, las reglas que los datos deben
cumplir, operaciones que los usuarios pueden realizar o no, creando el esquema conceptual de una base de datos.
Mostrar retroalimentación
Solución
1. Correcto
2. Correcto
3. Incorrecto
4. Correcto
5. Correcto
3.2.- Modelos de bases de datos.

Llamamos modelo a un instrumento que se aplica a una parcela del mundo real para obtener una estructura de datos a la que
denominamos esquema.
Modelar consiste en definir un mundo abstracto de forma que las conclusiones que se puedan sacar de él coincidan con las
manifestaciones del mundo real.
Un modelo de datos es un conjunto de herramientas conceptuales que permiten describir los datos, sus relaciones y las reglas de
integridad que deben cumplir.
Microsoft Access 2007 (Elaboración propia)
Este esquema se especifica durante el diseño, y no es de esperar que se modifique a menudo. Sin embargo, los datos que se
almacenan en la base de datos pueden cambiar con mucha frecuencia: se insertan datos, se actualizan, etc.
Es muy importante que el esquema sea correcto y se debe tener muchísimo cuidado al diseñarlo.
En su evolución las bases de datos se han basado en 3 modelos de datos
Jerárquico.
En red.
Relacional.
Los primeros sistemas, introducidos en los años 60 se basaron en el modelo jerárquico que estructura todas las relaciones entre los
datos como jerarquías. A finales de los 60 aparecieron los sistemas basados en el modelo en red. En estos dos modelos los datos se
relacionaban con punteros físicos.
En 1970, Codd publicó un artículo que abrió una nueva perspectiva para los sistemas de gestión de la información argumentando que
los datos deberían relacionarse mediante interrelaciones naturales y lógicas. Los datos se representan como tablas denominadas
relaciones y se les aplica el cálculo y el álgebra relacional. Se denominó modelo relacional y es el estándar mas empleado en la
actualidad.
Otros modelos de bases de datos son: el modelo de bases de datos orientadas a objetos y la utilización de plataformas cliente-
servidor para bases de datos orientadas a internet.
En la actualidad, un modelo de base de datos que cada vez se utiliza más son las bases de datos NoSQL.
Clasificación de los modelos de datos.
Los modelos de datos pueden clasificarse en:
Modelos de datos de alto nivel o conceptuales disponen de conceptos para describir la estructura de datos que necesitamos
almacenar y sus relaciones que son muy cercanos a la forma de percibir la realidad por parte de los usuarios. Ejemplos de este
son el modelo entidad/relación y el modelo orientado a objetos.
Modelos de datos de bajo nivel o físicos: disponen de conceptos que describen detalles sobre el almacenamiento de los datos en
el ordenador, el formato de los registros, la estructura de los ficheros y los métodos de acceso utilizados. Hay muy pocos modelos
físicos en uso. Las estructuras más conocidas son las estructuras de hash y los árboles B+.
Modelos de datos lógicos: se centran más en las operaciones que en la descripción de la realidad. Estos modelos pueden ser
entendidos por los usuarios finales, pero no están muy lejanos de la forma en que los datos se organizan físicamente. Ejemplos de
este son los modelos relacional, en red y jerárquico.
Cada SGBD soporta un modelo lógico, por tanto los modelos de datos sirven para clasificar los distintos tipos de bases de
datos.
En las siguientes unidades desarrollaremos el modelo entidad-relación y el modelo relacional.
3.2.1.- Modelo entidad-relación.

No es realmente un modelo de Base de Datos, pero se suele utilizar en la fase del diseño de las bases de datos relacionales.
Este modelo fue propuesto por Peter Chen en 1976 para la representación conceptual de los problemas del mundo real. Es un
modelo muy extendido y potente para la representación de los datos. Se simboliza haciendo uso de grafos y de tablas.
Se basa en una percepción del mundo real que consiste en una colección de objetos llamados entidades y las relaciones entre esos
objetos. Cada entidad representa un objeto que se distingue de otros por tener un conjunto de atributos propio.
Dia (Elaboración propia)
En el ejemplo anterior tendríamos las entidades CLIENTES y VEHICULOS y la relación establecida entre esas dos entidades: tienen.
atributos de la entidad CLIENTES tenemos: CodCliente, Nombre, Dirección, Población y Teléfono.

atributos de la entidad VEHICULOS son: Matricula, Marca, Modelo, Color y Fecha matriculación.
relación tienen describe la asociación entre los datos de ambas entidades. Cuando la relación es 1:N (uno a muchos) significa que
un cliente podrá tener muchos vehículos (más de uno); mientras que cada vehículo es de un solo cliente.
El modelado entidad-relación es una técnica para el modelado de datos utilizando diagramas entidad-relación. No es la única técnica
pero sí la más utilizada. Mediante una serie de procedimientos se puede pasar del modelo entidad-relación (E-R) a otros, como por
ejemplo el modelo relacional que veremos posteriormente.
Este modelo será estudiado ampliamente en la próxima unidad.
3.2.2.- Modelo jerárquico.

Se le llama también modelo en árbol, ya que utiliza para su representación una estructura de tipo árbol invertido.
Una base de datos jerárquica es un conjunto de registros lógicamente organizados con una estructura de árbol invertido. Dentro de la
jerarquía el nivel superior se percibe como el "padre" de los registros situados debajo de él, de forma que:
Cada padre puede tener muchos hijos.

Cada hijo sólo tiene un padre.
Las características principales son:
Una colección de árboles forma una base de datos.

A los registros se les denomina segmentos o nodos, que contienen atributos o campos
Los nodos están organizados en niveles. Cada nodo contiene los campos comunes a los nodos hijos, vinculados a él Al nodo más
alto en la jerarquía o estructura de árbol se le denomina raíz
Padre es un nodo vinculado a otros de nivel inferior. Un nodo no puede ser padre de sí mismo
Hijos son los nodos vinculados con otros de nivel superior. Todos los hijos de un padre están al mismo nivel. Todo nodo no raíz
tiene un padre y todo nodo padre puede tener varios hijos.
Las relaciones entre registros se representan mediante arcos o lazos.
No es posible representar relaciones N:M entre registros, ni relaciones reflexivas entre ellos.
Elaboración propia
Ventajas:
Conceptualmente es simple y eso facilita su diseño.

Seguridad: se ejecuta por el sistema, no depende de los programadores.
Independencia de los datos: un cambio en el tipo de dato se aplica en cascada por el sistema.
Integridad: ya que cada registro hijo está siempre relacionado con su padre.
Eficiencia: es muy eficiente siempre que se tengan muchas transacciones que impliquen relaciones 1:N que sean permanentes.
Inconvenientes:
La ejecución es compleja, no en cuanto a las dependencias de los datos, pero sí obliga a tener conocimientos en cuanto a las
características del almacenamiento físico.
Difícil de administrar: si se hace algún cambio en la ubicación de los registros habrá que modificar todas las aplicaciones que
accedan a la base de datos
No tiene independencia estructural: puesto que la navegación por los registros se hace siguiendo una ruta de acceso (padre-hijo,
de izquierda a derecha, etc) si se hacen cambios en la estructura los programas no funcionarán.
Complejidad a la hora de programar aplicaciones: es necesario que tanto los programadores como los usuarios sepan cómo están
distribuidos los datos para acceder a ellos.
Solo representa relaciones 1:N. Muchas relaciones en el mundo real no se ajustan a este tipo.
Reflexiona
Llegó a ser el sistema de bases de datos para MAINFRAMES líder en los años 70 y 80 desarrollado por IBM. Actualmente
no es importante entre los estándares de bases de datos pero sirvió de base para los desarrollos posteriores, de hecho
muchas de sus características y ventajas se replicaron en las bases de datos actuales.
3.2.3.- Modelo en red.

Es un modelo de datos propio de los sistemas comerciales de los años 70, que aún está vigente si no se piden demasiadas
modificaciones al sistema.
Fue creado para representar relaciones más complejas y eficientes que las del modelo jerárquico y así imponer un estándar de bases de
datos que ayudara a los diseñadores y a los programadores.
Características:
Agregado de datos es un conjunto de elementos a los que se les asigna un nombre.

Registro es un conjunto de campos.
Cada campo contiene elementos.
Se define elemento como la unidad más pequeña de información que es independiente y significativa en sí misma.
A una relación se le denomina conjunto.
Cada conjunto de compone de al menos dos tipos de registro: propietario (registro padre) y miembro (registro hijo).
Un conjunto es una relación 1:N entre propietario y miembro.
Elaboración propia
Ventajas:
Simplicidad conceptual: es comprensible a la vista y eso facilita el diseño.

Puede manejar relaciones M:N y relaciones reflexivas.
El acceso a los datos es más flexible porque no requiere una ruta preordenada.
Se cumple la integridad de la base de datos porque un miembro no puede existir sin propietario.
Ofrece una independencia suficiente de los datos para aislar los datos del almacenamiento físico, por tanto si se hacen cambios en
las características de los datos no hay que cambiar los programas de aplicación.
Cumple los estándares, que incluyen un lenguaje de manipulación y de definición de datos, por tanto la administración y
portabilidad es más fácil.
Inconvenientes:
Complejidad del sistema: el acceso a los datos se hace leyendo un registro cada vez, por tanto los programadores y los usuarios
finales deben conocer las estructuras internas, por tanto no es fácil de utilizar.
Falta de independencia estructural: si se hacen cambios en la estructura de la base de datos, es necesario cambiar las
aplicaciones. Aunque logra la independencia de los datos, no produce independencia estructural.
Reflexiona
En muchos casos se parece al modelo jerárquico con la diferencia de que el modelo en red permite que un registro tenga
más de un padre, es decir que un registro puede aparecer como miembro en más de un conjunto; pero debido a las
desventajas de este modelo, fue sustituido por el modelo relacional.
3.2.4.- Modelo relacional.

Fue desarrollado por Codd para IBM en los años 70, pero inicialmente los ordenadores carecían de prestaciones para poder ejecutarlo.
Actualmente es el modelo más utilizado para modelar problemas reales y administrar datos dinámicamente.
Su principal ventaja es que permite que el usuario y el diseñador operar en un entorno que se percibe como un conjunto de tablas y los
detalles físicos complejos los maneja el sistema.
Características:
Este modelo representa los datos y las relaciones entre ellos como una colección de tablas,
De manera simple, una relación representa una tabla que no es más que un conjunto de filas, cada fila es un conjunto de campos
y cada campo representa un valor que describe el mundo real.
Las tablas son independientes pero se relacionan mediante un vínculo común.
Proporciona una redundancia y una inconsistencia mínima.
La independencia de datos de las aplicaciones y del dispositivo de almacenamiento
Ejemplo: Los datos de los CLIENTES se guardan en una tabla y los de los VEHICULOS en otra, de forma independiente. El vínculo entre las
tablas CLIENTES y VEHICULOS es el CodCliente (código de cliente), que permite establecer que el cliente Raquel Marcos es propietario de dos
vehículos: un Ford Focus y un Suzuki Vitara. En este ejemplo la relación es 1:N, un cliente puede tener muchos vehículos.
Elaboración propia
Microsof Access 2007 (Elaboración propia)
Ventajas:
Independencia estructural: los programadores, usuarios, diseñadores no necesitan conocer la ruta de acceso a los datos. Los
cambios en la estructura de la base de datos no afectan a la capacidad de acceso a los datos.
Simplicidad conceptual: debido a que el sistema se encarga del almacenamiento físico de los datos, los diseñadores se centran en
la representación lógica de la base de datos.
Facilidad para diseñar y administrar y utilizar a base de datos, debido a la independencia de los datos y estructural.
Capacidad para hacer consultas de forma rápida y sencilla (mediante el lenguaje SQL).
Un SGBD relacional incluye elementos de software que realizan mas tareas y más complejas para los usuarios y los diseñadores.
Desventajas:
Requiere una elevada inversión en hardware y software para evitar que sea lento, aunque esto está cambiando gracias a la
evolución de la capacidad del hardware y a las mejoras de los sistemas operativos.
El diseño deficiente es bastante común debido a la facilidad de uso de esta herramienta para personas inexpertas. A medida que la
base de datos crece, si el diseño es inapropiado, el sistema es más lento y se producen anomalías.
Debido a la facilidad de uso, los usuarios finales a menudo crean subconjuntos de bases de datos que pueden producir datos
inconsistentes.
Reflexiona
Como las desventajas son mínimas comparadas con las ventajas, se ha convertido en el modelo predominante en la
actualidad, no obstante debido a que la complejidad de la realidad cada vez es mayor, se buscan alternativas de modelado
con un mayor componente visual. Este modelo será estudiado ampliamente en la próxima unidad.
3.2.5.- Modelo orientado a objetos.

Los modelos de bases de datos intentan representar cada vez con más fidelidad los problemas del mundo real que cada vez son más
complejos. Uno de los modelos que se han desarrollado recientemente (años 90) es el modelo de bases de datos orientada a objetos.
Se denomina así porque su estructura básica es un objeto, que recoge tanto datos como sus relaciones. Supone una forma diferente
de definir y utilizar las entidades.
Un objeto se describe como un conjunto de hechos, pero incluye también información sobre la relación que tienen los hechos dentro del
objeto y con otros objetos; así como todas las operaciones que puedan ser realizadas en él.
Ejemplo: Consideremos un objeto que representan las deudas pendientes de nuestros clientes. Este objeto contiene dos
atributos: el NIF del cliente y el saldo adeudado. Contiene además un método ya que si el saldo adeudado es menor de 300
Euros y no han transcurrido más de 3 meses no se le cobran intereses, pero si una de las dos condiciones no se cumple se le
recargará un 5% de interés. Supongamos que queremos modificar este recargo elevándolo a un 6%. En este modelo de
datos no implicaría modificar los programas de aplicación, bastaría con modificar el método recargo.
El modelo de datos orientado a objetos está basado en los siguientes componentes:
Los objetos del modelo: equivale a una entidad individual del modelo E-R.
Los atributos que describen las propiedades de ese objeto.
Los objetos que comparten características similares se agrupan en clases.
Una clase es un conjunto de objetos similares con estructura (atributos) y comportamiento (métodos) compartidos. Se podría
comparar a una entidad del modelo E-R pero se diferencian en que una clase contiene una serie de procedimientos llamados
métodos.
Un método representa una acción del mundo real. Por ejemplo: localizar el nombre de un cliente, cambiar el teléfono de un cliente
o imprimir su dirección. Son equivalentes a los procedimientos en un lenguaje de programación. Definen el comportamiento de un
objeto.
Las clases de organizan en una jerarquía de clase que se parece a un árbol invertido donde cada clase tiene solo un padre. Por
ejemplo la clase cliente y la clase proveedor comparten una clase: persona.
La herencia es la capacidad de un objeto de heredar los atributos y los métodos de los objetos que están sobre él en una jerarquía
de clase. Por ejemplo las clases cliente y proveedor, como subclases de la clase persona heredarán los atributos de la clase
persona.
Ejemplo de representación de una factura emitida a nuestros clientes.
El objeto FACTURA se representa incluyendo dentro del cuadro todos los atributos y relaciones con otros objetos.
En cada factura un cliente puede comprar varios artículos.
Elaboración propia
Ventajas:
Agrega contenido semántico. En el ejemplo anterior dentro del objeto factura se incluyen las relaciones entre el cliente y la factura
y entre la factura y los artículos.
La representación visual facilita la comprensión de relaciones complejas dentro de los objetos y entre ellos.
Mantiene la integridad de la base de datos al implementar la herencia entre objetos.
Independencia estructural de los datos ya que son objetos autónomos.
Inconvenientes:
No existen estándares de modelo de datos orientados a objetos. Sobre todo método de acceso a datos estándar.
El método de acceso se parece al jerárquico y en red.
El modelado y ejecución es difícil debido a que tienen mucho contenido semántico y no hay estándares.
La complejidad y elevados requerimientos del sistema hace que las transacciones sean lentas.
Reflexiona
Son una buena elección para aquellos sistemas que necesitan un buen rendimiento en la manipulación de tipos de datos
complejos ya que proporcionan los costes de desarrollo y mantenimiento más bajos.
3.2.6.- Modelos de bases de datos e Internet.

La evolución de los sistemas de bases de datos ha ido siempre marcada por la búsqueda de nuevas herramientas para reflejar el mundo
real lo mejor posible.
Cada modelo ha ido sustituyendo al anterior intentando eliminar sus defectos: el modelo de red sustituyó al modelo jerárquico porque
podía representar relaciones M:N (muchos a muchos).
El modelo relacional reemplazó al modelo de red porque permite representar la realidad de una forma más simple, ofrece mayor
independencia de los datos y admite consultas utilizando un lenguaje relativamente fácil.
A medida que las aplicaciones se van volviendo más complejas aparece el modelo de datos orientado a objetos y el modelo
relacional ampliado que incluye muchas características del modelo orientado a objetos. Ambos intentan recoger la mayor información
semántica posible, pero desde orientaciones distintas: el modelo orientado a objetos se enfoca más a aplicaciones de ingeniería y
científicas muy especializadas y el modelo relacional ampliado se dirige más a aplicaciones de negocios.
Sin embargo el mercado de las bases de datos ha cambiado sustancialmente con el creciente desarrollo del uso de internet en las
transacciones comerciales. Ahora los esfuerzos se dirigen a la creación y desarrollo de bases de datos que se comuniquen
fácilmente por internet.
Se busca:
Acceso flexible a internet.

Que se conecten fácilmente con distintas estructuras de datos
Que el diseño del modelo conceptual sea sencillo.
Que disponga de herramientas de diseño, consulta, desarrollo de aplicaciones e interfaz gráfica potentes y que faciliten el trabajo.
Camilo Sánchez (CC BY-SA)
Para saber más

Si quieres ver algo sobre las bases de datos NoSQL te recomendamos que visites el siguiente enlace:
Bases de datos NoSQL
Citas para pensar

A pesar de todo hay que tener en cuenta que las transacciones comerciales que se realizan por internet al final se
comunican con una base de datos que deberá estar bien diseñada. De no ser así ninguna interfaz de internet podrá
resolver los problemas.
Autoevaluación
De las siguientes afirmaciones selecciona según consideres que sean verdaderas o falsas:
Modelar consiste en establecer un esquema que recoja una representación del mundo real.
Verdadero Falso
Verdadero
Uno de los principales inconvenientes del modelo jerárquico es que no podía representar las relaciones 1:N, muy
frecuentes en la realidad.
Verdadero Falso
Falso
En el modelo en red las aplicaciones son independientes de los cambios de las caracteristicas de los datos pero no de los
cambios en la estructura de la base de datos.
Verdadero Falso
Verdadero
Un objeto es similar a una entidad del modelo relacional pero incluye, además de sus propiedades, las relaciones con otros
objetos y las operaciones que se pueden realizar en él. Tiene mayor contenido semántico.
Verdadero Falso
Verdadero
Con las bases de datos orientadas a internet la interfaz gráfica es cada vez más importante, mientras que el diseño
conceptual es irrelevante.
Verdadero Falso
Falso
4.- Sistemas gestores de bases de datos.
Caso práctico
Una vez valorada toda la información Noiba decide recurrir a un S.G.B.D. que permita almacenar todos los datos que
necesita la empresa, junto con los programas que utilicen esos datos y llevar toda la gestión de su actividad.
Alain Bachellier (CC BY-NC-

SA)
Como hemos visto un sistema de gestión de ficheros generaría la necesidad de crear múltiples ficheros de datos y, para cada tipo de
información que se quisiera obtener, diseñar los programas apropiados.
Hemos visto también los inconvenientes que presentan los modelos de bases de datos jerárquico y en red, en cuanto a la dependencia
de los programas con relación al almacenamiento físico los datos y a las estructuras que se utilicen.
Por último sabemos que la mayoría de los S.G.B.D. que se comercializan actualmente se basan en el modelo relacional.
A continuación será necesario conocer los componentes y las funciones de un SGBD, lo que permitirá saber que herramientas nos
ofrece con relación al diseño de la aplicación, a la interfaz, a la seguridad, control de acceso, etc.
4.1.- Componentes.
Los SGBD son paquetes de software complejos que deben proporcionar una serie de servicios que permiten almacenar y explotar los
datos de forma eficiente.
Los componentes principales son:

Lenguajes de los SGBD :Todos los SGBD ofrecen lenguajes apropiados a cada tipo de usuarios: administradores, diseñadores,
programadores de aplicaciones y usuarios finales. Los lenguajes que intervienen en un SGBD se clasifican en:
LDD (Lenguaje de definición de datos): se utiliza para definir el esquema conceptual y el esquema interno de la base de datos:
los objetos de la base de datos, las estructuras de almacenamiento y las vistas de los distintos usuarios. Lo emplean los
diseñadores de la base de datos y los administradores.
LMD (Lenguaje de manipulación de datos): se utiliza para consultar y actualizar los datos de la base de datos. Lo emplean los
usuarios para consultar, insertar, modificar o borrar datos en una base de datos. A menudo estas sentencias están embebidas en
un lenguaje de alto nivel llamado lenguaje anfitrión.
La mayoría de los SGBD incorporan lenguajes de cuarta generación que permiten al usuario desarrollar aplicaciones de forma fácil y
rápida. Se denomina también herramientas de desarrollo.
El diccionario de datos : Es una guía donde se describe la base de datos con todos los objetos que la forman. Se dice también que
contiene metadatos porque es información sobre los datos.
Contiene las características lógicas como: nombre, descripción, alias, contenido y organización, donde se almacenan los datos del del
sistema. Identifica los procesos donde se emplean los datos y los sitios donde se necesita acceder a la información
El diccionario proporciona información acerca de:
La estructura lógica y física de la base de datos.
La definición de cada uno de los objetos: tablas, vistas, índices, funciones, procedimientos, etc.
Los valores que toman las columnas de las tablas por defecto
Información que permite garantizar la integridad de los datos almacenados
Los privilegios y control de acceso de los usuarios
Normas que garanticen la seguridad de los datos.
Estadísticas y auditorías de los accesos a los objetos, etc.
Seguridad e integridad de los datos : son una serie de mecanismos que proporciona el SGBD para garantizar un acceso correcto,
seguro y eficiente a los datos. Se hace mediante un componente software que se encarga de:
Garantizar que el acceso a los datos se permita solo a los usuarios autorizados.
Disponer de herramientas para planificar y realizar copias de seguridad y restauración.
Realizar los procedimientos necesarios para recuperar los datos tras un fallo o pérdida temporal.
Ofrecer mecanismos para implantar restricciones de integridad que los datos deberán cumplir.
Controlar el acceso concurrente de varios usuarios a los datos sin que se pierda la consistencia.
Los usuarios del SGBD : existen distintos tipos de usuarios que acceden al sistema. Podemos considerar:
Programadores: Son los responsables de la creación y ajuste de las aplicaciones que ataquen a los datos. Emplean DDL, DML y
cualquier lenguaje anfitrión.
Usuarios expertos: Emplean las utilidades de la base de datos y el DML para
acceder a los datos y realizar sus propios procesos sobre los objetos para los que
se les ha concedido permiso.
Usuarios ocasionales: que utilizan programas de aplicación para acceder a las bases de datos, pero que solo pueden utilizar
aquellos objetos para los que se les ha dado permiso de acceso.
Diseñadores-Administradores: Los diseñadores planifican y desarrollan las bases de datos. Definen el esquema lógico y físico
de la base de datos, optimizando el almacenamiento y generando la documentación de análisis necesaria para los programadores.
Cuando las bases de datos están creadas los diseñadores tienen la función de administradores. Los administradores de la base de
datos gestionan la seguridad (usuarios y permisos), y la integridad de los datos asegurando que las transacciones sean correctas y
no se pierdan datos. Tambien se ocupan de crear las copias de seguridad. Tienen el máximo nivel de acceso. Utilizan
fundamentalmente DDL
Herramientas de la base de datos: todos los SGBD incluyen una serie de herramientas de administración que permiten a los
administradores la gestión de la base de datos.
Definir el esquema lógico y físico de la base de datos: crear, modificar y manipular

Controlar la privacidad de los datos: gestión de usuarios y permisos
Estas herramientas cada vez incluyen mayores prestaciones.
DDL y DML
MySQL Workbech (Elaboración propia)
Diccionario de Datos
Exportación de Datos
Gestión de Usuarios
Herramientas
Autoevaluación
Lee atentamente el párrafo siguiente y rellena las palabras que faltan:
Un SGBD es un paquete de que incorpora entre sus componentes: de programación, el
de datos, herramientas de , distintos tipos de y otras
herramientas que facilitan la de la base de datos.
Enviar
4.2.- Funciones.
Un SGBD realiza funciones que garantizan la integridad y la consistencia de los datos en una base de datos. La mayoría de estas
funciones son transparentes para los usuarios finales y que las realiza el propio SGBD.
Administración del diccionario de datos.

Las definiciones de los datos y sus relaciones guardan en el diccionario de datos. El
SGBD utiliza este diccionario para buscar las estructuras y las relaciones de los datos que
cada programa solicita. Cualquier cambio que se realice en la estructura de una base de
datos queda automáticamente registrado aquí, sin que el usuario tenga que modificar los
programas que accedan a la estructura modificada.
Administración del almacenamiento de datos.

MySQL Workbench (Elaboración propia)
Esta función permite al SGBD crear las estructuras necesarias para el almacenamiento de
datos, liberando al usuario de tener que definir y programar las características físicas de los datos. Permite almacenar no sólo los datos,
sino formularios de entrada, definiciones de filtros relacionados, de informes, reglas de validación, procedimientos, estructuras para
datos con formatos de vídeo, imagen, hoja de cálculo, gráficos, etc.
Transformación y presentación de datos.

El SGBD transforma los datos que se introducen en las estructuras necesarias para guardarlos. Transforma las solicitudes lógicas en
comandos que localizan y recuperan físicamente los datos, liberando así al usuario de esa tarea.
Administración de la seguridad.
Crea un sistema de seguridad que establece unas reglas que determinan que usuarios pueden acceder a la base de datos, a que datos
pueden tener acceso y qué operaciones pueden realizar.
Control de acceso de usuarios múltiples.

Es el control de concurrencia. Permite acceder a la base de datos a múltiples usuarios creando unos algoritmos complejos para no
comprometer la integridad de la base de datos.
Administración de tareas de respaldo y recuperación.

Proporciona utilidades que permiten realizar procedimientos de respaldo y recuperación rutinarios y especiales, como un fallo en el
suministro eléctrico, un sector defectuoso en el disco, etc.
Administración de la integridad de los datos.

Controla que se cumplan las reglas de integridad de los datos y de las relaciones, con lo que se reduce al mínimo la redundancia y se
aumenta la consistencia.
Lenguajes de acceso a la base de datos e interfaces de programación de

aplicaciones.
Permite acceder a los datos utilizando un lenguaje de consulta.
Lenguaje de consulta: Se trata de un lenguaje que no tiene procedimientos, es decir que el usuario especifica al sistema qué debe hacer
y no cómo. Tiene dos componentes:
Lenguaje de definición de datos (DDL): contiene instrucciones para definir las estructuras donde se alojan los datos.
Lenguaje de manipulación de datos (LMD): contiene instrucciones que permiten a los usuarios extraer datos de la base de datos.
También permite a los programadores acceder a los datos mediante lenguajes de procedimientos y proporciona utilidades
administrativas para crear, ejecutar y mantener la base de datos.
Interfaces de comunicación de bases de datos.

Permiten que la base de datos acepte solicitudes de usuarios conectados en una red de ordenadores y a través de internet. Esta
comunicación con el SGBD puede establecerse de varias formas:
Realizar peticiones mediante formularios desde el explorador de internet.

Publicar informes en internet que pueda explorar cualquier usuario.
Conectarse a otros sistemas mediante aplicaciones como correo electrónico.
Para saber más
Para tener mas información sobre el diccionario de datos puedes consultar el siguiente enlace:
Diccionario de datos
4.3.- Arquitectura cliente/servidor.

El objetivo de un sistema de bases de datos es facilitar el desarrollo y ejecución de aplicaciones. Por tanto, desde un punto de vista
amplio, un sistema de bases de datos posee una estructura compuesta de dos partes: un servidor y un conjunto de clientes.
El servidor permite llevar a cabo las funciones propias del SGBD, se puede decir que el servidor
es en sí, el SGBD.
Un cliente de una base de datos es cada consumidor de recursos de la base de datos: las
aplicaciones del servidor, las aplicaciones de usuario y cualquier otro elemento de aplicación que
acceda al servidor.
Los dos elementos de la base de datos, clientes y servidor, se pueden ejecutar en la misma
máquina o en máquinas distintas, interconectadas a través de algún sistema de comunicación.
Lo habitual es que sean máquinas distintas tal como se ve en el esquema.
Se pueden hacer clasificaciones en base a diferentes crietrios:
Según el número de servidores y la forma de acceder un cliente a los mismos se tienen Alancaio (CC BY-SA)
los siguientes tipos de estructuras de bases de datos:

Basada en anfitrión.
Cliente/servidor.
Cliente/multiservidor.
Distribuidas.
Según la ubicación de la base de datos. Por ejemplo si la base de datos está localizada en un solo sitio se denomina sistema
centralizado y el que soporta una base de datos distribuida en varios sitios se llama sistema distribuido.
En los SGBD centralizados los datos se almacenan en un solo ordenador. Los SGBD centralizados pueden atender a varios
usuarios, pero el SGBD y la base de datos en sí residen por completo en una sola máquina.
En los SGBD distribuidos la base de datos real y el propio software del SGBD pueden estar distribuidos en varios sitios
conectados por una red. El proceso distribuido exige la presencia de algún software que se encargue de gestionar las
comunicaciones entre las distintas máquinas que participan en el proceso. Muchos SGBD distribuidos emplean una
arquitectura cliente-servidor.
El software de este tipo de arquitecturas posee varios componentes que se pueden asociar al cliente o al servidor:
Software de gestión de datos: normalmente reside en el servidor y lleva a cabo la gestión de los datos que requieren las
aplicaciones.
Software de interacción con el usuario y presentación: suele residir en el cliente e implementa las funciones de una interfaz gráfica
de usuario.
Software de desarrollo: suele residir en el cliente y se utiliza para desarrollar aplicaciones.
Otros elementos de software que facilitan la conexión cliente-servidor: tanto en el cliente como en el servidor se instala software de
sistemas operativos en red, de aplicaciones específicas de base de datos, de comunicaciones, etc.
Autoevaluación
Completa en el siguiente párrafo las palabras que faltan:
En una arquitectura cliente-servidor el software de gestion de datos reside en el , la interfaz gráfica a la
que accede el usuario y el software de que se utilizan para desarrollar las aplicaciones residen en el
. Tanto en el cliente como en el servidor se instala el sistema operativo en red y el software de
.
Enviar
4.3.1.- Distintas configuraciones de la arquitectura

cliente/servidor.
Existen diferentes implementaciones de la arquitectura cliente-servidor:
Basada en anfitrión: cuando la máquina cliente y la máquina servidor es la misma. Los usuarios se conectan directamente a la
máquina donde se encuentra la base de datos.
Cliente-servidor: la base de datos reside en la máquina servidor y los usuarios acceden a la base
de datos desde la máquina cliente a través de una red.
Proceso distribuido: El empleo de arquitecturas cliente-servidor da origen al procesamiento
distribuido, que consiste en repartir el proceso de los datos en varias máquinas interconectadas
mediante algún tipo de red.
Basada en servidores de aplicaciones: esta configuración permite el uso de aplicaciones en
redes WAN e internet. Permite que las aplicaciones se ejecuten en máquinas clientes que no
requieren ninguna administración. Cualquier PC que ejecute un navegador puede acceder a las
aplicaciones.
Cliente-servidor
Los sistemas cliente-servidor poseen arquitectura en dos niveles ya que se distinguen dos Camilo Sanchez (CC BY-SA)
funcionalidades básicas: cliente y servidor. Estas funcionalidades se refieren a los ordenadores que
ejecutan los procesos, de forma que un equipo informático puede actuar como servidor de bases de datos en determinadas aplicaciones
y como cliente para otras.
Para su correcto funcionamiento, la base de datos, necesita estar instalada en un determinado equipo, con un Sistema Operativo y el
software de red que permita la comunicación del servidor con los clientes.
La aplicación cliente: es la responsable de verificar y aceptar las entradas de los usuarios. Si se acepta la petición del usuario envía
una consulta al servidor de bases de datos. Esta petición es procesada por el servidor, que envía de vuelta a la aplicación cliente los
resultados de la consulta. La aplicación cliente formatea los datos de acuerdo con la petición y los muestra al usuario.
Normalmente el cliente posee un interfaz de programación de aplicaciones (API), que es el encargado de enviar las consultas al servidor.
Los programadores pueden crear aplicaciones o Software de desarrollo.
Red de comunicaciones. El software es independiente del tipo de redes utilizado para comunicar las aplicaciones cliente con el
servidor, con lo que hay cierta independencia del software de la base de datos respecto del software de red.
El servidor de la base de datos: acepta las consultas de los clientes, los procesa y devuelve los resultados. El lenguaje de consulta
habitualmente empleado en los SGBD cliente/servidor es SQL, que implementa instrucciones tanto del LDD como del LMD.
Ventajas de los sistemas de bases de datos cliente/servidor.

Distribuyen los procesos entre el cliente (que ejecuta el interfaz de usuario junto con las aplicaciones) y el servidor (que
gestiona el motor de datos y el software de acceso centralizado a los datos). Esta división de tareas evita la disminución de
velocidad de ejecución que ocurre en los procesos de datos centralizados, aunque se genera un cuello de botella por la
velocidad del tráfico de red, ya que se emplean redes tanto para transmitir información como en las aplicaciones de bases de
datos.
Empleo de ordenadores personales estándar para el servidor y los clientes, en lugar de grandes equipos.
Son sistemas escalables y modulares, es decir, se puede aumentar la cantidad de servicios prestados por los ordenadores y
reemplazarlos por equipos nuevos sin que sea afectado por el cambio de SGBD. Aunque el empleo de diferentes equipos
aumenta los problemas de mantenimiento físico y lógico.
Disponibilidad de herramientas de desarrollo de calidad: lenguajes de 4ª generación orientados a objetos y a procedimientos
y entornos gráficos de desarrollo, herramientas de modelado de datos, etc.
Proceso Distribuido
Una base de datos cliente-multiservidor es aquella en la que el cliente se puede conectar a mas de un servidor simultáneamente o
bien sólo puede conectarse a un servidor en cada sesión cliente.
Cuando una aplicación cliente accede a datos de distintos servidores, se denomina Sistema de Bases de Datos Distribuidas
La base de datos está distribuida en más de una máquina servidora. Los usuarios no tienen porqué conocer la ubicación física de los
datos con los que trabajan y han de acceder simultáneamente a varios servidores.
Para el usuario (cliente) es indistinto si los orígenes de datos son únicos o múltiples, pero para el administrador es un trabajo extra
considerable, ya que es necesario crear un sistema centralizado de administración de servidores y clientes o administrar de forma
individualizada cada servidor para poder mantener en sus sitio usuarios, datos y aplicaciones, con controles de seguridad, acceso y
concurrencia.
En la arquitectura de una Base de datos distribuida se dan los siguientes elementos:
Varias bases de datos se pueden almacenar en SGBD de diferentes fabricantes.

Los ordenadores donde se ejecutan estos sistemas pueden ser distintos.
Que ejecuten distintos Sistemas operativos.
Las redes que comunican los elementos de las bases de datos pueden tener distintos protocolos y arquitecturas.
Sea cual a la implementación real de una base de datos distribuida, son dificultades a nivel de hardware, de software y de protocolos y
sobre todo de administración, pero no son ningún problema para el usuario.
Servidores de aplicaciones
Esta configuración permite el uso de aplicaciones en redes de área amplia (WAN) e Internet. Permite que las aplicaciones se ejecuten en
máquinas clientes que no requieren ninguna administración. Cualquier ordenador que ejecute simplemente un navegador puede acceder
a las aplicaciones.
La arquitectura de las Bases de datos basadas en servidor de aplicaciones se denomina arquitectura a tres niveles:
Por un lado la parte servidor se ejecuta en el servidor de bases de datos, mientras que la parte cliente se ejecuta en dos niveles:
Una máquina servidor de aplicaciones.
La máquina cliente.
La carga de trabajo se realiza de forma centralizada en el servidor de aplicaciones mientras que las máquinas cliente ejecutan la
parte de la aplicación que actúa de interfaz de usuario.
Y ¿cuales son las diferencias entre la arquitectura cliente-servidor y la arquitectura basada en servidores de aplicaciones?
La arquitectura cliente-servidor requiere que las aplicaciones se instalen en cada puesto de trabajo, aumentando los costes de
administración, además impone grandes exigencias a la red, lo que imposibilita el uso de redes de área extensa (WAN) e internet.
En la arquitectura basada en servidores de aplicaciones las aplicaciones se instalan en puestos de trabajo que pueden ser
cualquier PC con un navegador, sin necesidad de ninguna administración.
Autoevaluación
Selecciona la respuesta correcta:
Para que exista una arquitectura cliente-servidor tiene que haber al menos un ordenador que haga de servidor y otro
de cliente.
Cuando varias máquinas cliente se conectan a una máquina servidor es necesario un software de red para
comunicar la máquina cliente con el servidor.
El lenguaje de programación que se utiliza para consultar las bases de datos es el LDD (lenguaje de definición de
datos).
Cuando la base de datos está repartida en mas de un ordenador que hace de servidor se denomina arquitectura
basada en anfitrion.
En la arquitectura basada en servidores de aplicaciones en la máquina cliente se requiere instalar un navegador web
y el servidor de aplicaciones.
¡Incorrecto!. La aplicación cliente y la aplicación servidor pueden estar instaladas en la misma máquina.
¡Correcto!. En la arquitectura cliente-servidor es necesario instalar un sistema operativo en red y software de

comunicaciones.
¡Incorrecto!. El lenguaje de consultas se denomina LMD (lenguaje de manipulación de datos) y el más común es el
SQL.
¡Incorrecto!. Cuando la base de datos está repartida en más de un ordenador hablamos de proceso distribuido.
!Incorrecto!. En la máquina cliente únicamente se requiere tener instalado un navegador Web.
Solución
1. Incorrecto
2. Opción correcta
3. Incorrecto
4. Incorrecto
5. Incorrecto
Debes conocer
Algunos Sistemas Gestores de Bases de Datos.
Actualmente, en el mercado de software existen multitud de sistemas gestores de bases de datos tanto comerciales como
libres. En este apartado se desglosan las características fundamentales de los más importantes y extendidos hasta la
fecha. Pero, como podrás observar, la elección de un SGBD es una decisión muy importante a la hora de desarrollar
proyectos. A veces, el sistema más avanzado, "el mejor" según los entendidos, puede no serlo para el tipo de proyecto que
estemos desarrollando. Hemos de tener en cuenta qué volumen de carga debe soportar la base de datos, qué sistema
operativo utilizaremos como soporte, cuál es nuestro presupuesto, plazos de entrega, etc.
A través de la siguiente tabla se exponen los SGBD comerciales más utilizados y sus características más relevantes:
Sistemas Gestores de Bases de Datos Comerciales.
SGBD Descripción URL
Reconocido como uno de los mejores a nivel mundial. Es multiplataforma, confiable y

seguro. Es Cliente/Servidor. Basado en el modelo de datos Relacional. De gran potencia,
ORACLE Oracle
aunque con un precio elevado hace que sólo se vea en empresas muy grandes y
multinacionales. Ofrece una versión gratuita Oracle Database Express Edition 18c.
Sistema muy extendido que se ofrece bajo dos tipos de licencia, comercial o libre. Para
aquellas empresas que deseen incorporarlo en productos privativos, deben comprar una
MYSQL MySQL
licencia específica. Es Relacional Multihilo, Multiusuario y Multiplataforma. Su gran
velocidad lo hace ideal para consulta de bases de datos y plataformas web.
Multiplataforma, el motor de base de datos relacional integra XML de manera nativa, lo

que IBM ha llamado pureXML, que permite almacenar documentos completos para
DB2 DB2
realizar operaciones y búsquedas de manera jerárquica dentro de éste, e integrarlo con
búsquedas relacionales.
Microsoft Sistema Gestor de Base de Datos producido por Microsoft. Es relacional, sólo funciona
Microsoft
SQL bajo Microsoft Windows, utiliza arquitectura Cliente/Servidor. Constituye la alternativa a
SQL Server
SERVER otros potentes SGBD como son Oracle, PostgreSQL o MySQL.
Otros SGBD comerciales importantes son: DBASE, ACCESS, INTERBASE y FOXPRO.
La alternativa a los sistemas gestores de bases de datos comerciales la encontramos en los SGBD de código abierto o
libres, también llamados Open Source. Son sistemas distribuidos y desarrollados libremente. En la siguiente tabla se
relacionan los cinco más utilizados actualmente, así como sus principales características y enlaces a sus páginas web:
Sistemas Gestores de Bases de Datos Libres.
SGBD Descripción URL
Es un sistema de gestión de base de datos relacional, multihilo y multiusuario con más

de seis millones de instalaciones. Distribuido bajo dos tipos de licencias, comercial y
MySQL MySQL
libre. Multiplataforma, posee varios motores de almacenamiento, accesible a través de
múltiples lenguajes de programación y muy ligado a aplicaciones web.
Sistema Relacional Orientado a Objetos. Considerado como la base de datos de código

abierto más avanzada del mundo. Desarrollado por una comunidad de desarrolladores
PostgreSQL que trabajan de forma desinteresada, altruista, libre y/o apoyados por organizaciones PostGreSQL
comerciales. Es multiplataforma y accesible desde múltiples lenguajes de
programación.
Sistema Gestor de Base de Datos relacional, multiplataforma, con bajo consumo de

Firebird recursos, excelente gestión de la concurrencia, alto rendimiento y potente soporte para Firebird
diferentes lenguajes.
Sistema Gestor escrito en Java, de reducido tamaño, con soporte multilenguaje,

Apache Apache
multiplataforma, altamente portable, puede funcionar embebido o en modo
Derby Derby
cliente/servidor.
Sistema relacional, basado en una biblioteca escrita en C que interactua directamente

SQLite con los programas, reduce los tiempos de acceso siendo más rápido que MySQL o SQLite
PostGreSQL, es multiplataforma y con soporte para varios lenguajes de programación.

Sistemas de Almacenamiento de La Información

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20/11/23, 10:27 Sistemas de almacenamiento de la información.

Sistemas de almacenamiento de la información.

1.- Los datos de los clientes del taller.

Ministerio de Educación y Formación Profesional (Dominio público)

Materiales formativos de FP Online propiedad del Ministerio de Educación y Formación Profesional.

1.- Sistemas lógicos de almacenamiento.

Alain Bachellier (CC BY-NC-

Ruymán (CC BY-NC-ND)

1.1.- Evolución de los sistemas de almacenamiento de

Sistemas de bases de datos

A la necesidad de gestionar cada vez más información.

A todas las anteriores.

Respuesta errónea. Lee de nuevo la pregunta.

Respuesta errónea. Lee de nuevo la pregunta.

Respuesta errónea. Lee de nuevo la pregunta.

Jonny Goldstein (CC BY)

Almacenar los datos en los ficheros necesarios.

2.1.- Introducción: conceptos sobre ficheros.

La información contenida en los dispositivos de almacenamiento se estructura en unidades denominadas

Campos DNI Nombre Apellidos Direccion Telefono

Registro 1 73564765M Javier Barquín Arce C/ Alta, 234 918342156

Registro 3 13874521M María Belén Márquez Ruiz C/ Floranes, 2 568732212

Registro 4 75675317R Carmen Rodríguez Mata Paseo Pereda, 123 942665544

En un dispositivo secuencial se puede acceder a un registro directamente mediante su clave.

En un dispositivo direccionable no puede realizarse un acceso secuencial.

Para el acceso indexado es necesario que el soporte sea direccionable.

Todos los accesos son posibles si el soporte es direccionable.

2.2.- Tipos de ficheros.

En muchos otros procesos nos interesaría una mezcla de ambos accesos.

2.2.1.- Organización secuencial.

Organización secuencial encadenada.

Organización secuencial indexada - encadenada.

Las ventajas de los ficheros con organización secuencial son:

Los inconvenientes de este tipo de organización son:

1200 Alfredo Bárcena 768334472

1300 X Isabel De los Ríos 987335612

1400 Carmen Sierra 955347612

1500 Fernando Ruiz 674992455

1600 Juan Carlos Abad 573982277

2.2.2.- Organización secuencial encadenada.

Las características de los punteros son:

Para modificar un registro se reescribe sobre la información anterior.

Estos ficheros necesitan soportes direccionables.

2.2.3.- Organización secuencial indexada.

Se les llama también ficheros indexados porque se basan en la utilización de índices.

En este tipo de ficheros se distinguen tres áreas:

En esta área se escriben los registros cuando se crea el fichero.

Fichero secuencial indexado (pdf - 85,18 KB)

En la organización secuencial indexada al crearse el archivo los registros se almacenan en el área

Averiguar la puntuación Mostrar/Eliminar las respuestas

2.2.4.- Organización indexada-encadenada.

Para eliminar registros se marcan, en lugar de ser borrados físicamente.

2.2.5.- Organización relativa directa.

Hay dos tipos de organización relativa: directa y aleatoria.

Organización relativa directa

Las ventajas de este tipo de organización de ficheros son:

Acceso directo a los registros. No se necesita un algoritmo de transformación.

Los inconvenientes de este tipo de organización de ficheros son:

En un fichero con organización relativa directa el acceso a un registro es muy rápido.