Fundamentos de la Gestión de Datos y Sistemas de Información

1. Persistencia y Gestión de la Información

1.1. La Información y los Datos

La información incluye datos, contexto y explicación. Es necesario organizar, relacionar y almacenar estos datos.

Existen dos tipos principales de memoria en dispositivos:

• RAM (Random Access Memory): Es rápida, volátil y almacena datos temporalmente.
• ROM (Read-Only Memory): Es lenta, permanente y almacena datos necesarios a largo plazo.

Se requiere un sistema robusto para organizar toda la información, considerando su ciclo de vida, que incluye las siguientes etapas:

1. Generación de datos.
2. Almacenamiento.
3. Recuperación.
4. Tratamiento (procesamiento).
5. Distribución y presentación.

2. Sistemas de Información y Ficheros

Las partes fundamentales de un sistema informático son:

• Hardware: Componentes físicos como memoria, dispositivos de entrada y salida.
• Software: Programas, aplicaciones y sistemas operativos.
• Peopleware: La relación e interacción entre el sistema y los usuarios.

2.1. Organización de la Información en Sistemas Informáticos

La información en sistemas informáticos se organiza en ficheros, que son colecciones de datos del mismo tipo. Dentro de cada fichero, la información se estructura en registros, y cada registro contiene campos o atributos.

Tipos de Ficheros

• Fichero plano:

  La información se guarda como texto sin formato interno.

  • Ventajas: Puede leerse con cualquier editor de texto.
  • Desventajas: Solo permite acceso secuencial, línea a línea.
• Fichero con formato:

  Incluye información interna que permite diferenciar sus campos y puede tener un índice para acceso rápido.

  • Ventajas: Ofrece rapidez y accesibilidad.
  • Desventajas: Está ligado a aplicaciones concretas y no puede abrirse con cualquier editor de texto.

Sistemas de Gestión de Ficheros (SGF)

Un Sistema de Gestión de Ficheros (SGF) es un conjunto de programas que, junto al Sistema Operativo, permiten organizar, gestionar y recuperar la información archivada.

Funcionamiento de un SGF

1. Recibe órdenes de búsqueda, modificación o recuperación de datos.
2. Las convierte en operaciones para encontrar el fichero en el dispositivo de almacenamiento.
3. Traslada el fichero, en todo o en parte, a la memoria interna.
4. Realiza el procesamiento solicitado.
5. Vuelve a guardar el contenido del fichero en la memoria externa.

3. Bases de Datos: Topologías y Arquitecturas

La principal diferencia entre una base de datos y los ficheros es que, en las bases de datos, los ficheros se relacionan entre sí, y esas relaciones se guardan para integrar la información de manera coherente.

Características de las Bases de Datos

• Aseguran la integridad de los datos, garantizando que siempre sean correctos.
• Minimizan las redundancias, evitando que la información se repita innecesariamente.
• Facilitan la compartición de información entre distintos usuarios.
• Son independientes de las aplicaciones de usuario.

El modelo o topología de una base de datos define la manera en que se organizan y almacenan los datos.

Modelos de Bases de Datos

• Modelo jerárquico: Organiza los ficheros en una estructura de jerarquía (árbol).
• Modelo en red: Permite relaciones más complejas y no jerárquicas entre los datos.
• Modelo relacional: Basado en entidades relacionadas entre sí mediante datos comunes, organizadas en tablas.
• Modelo orientado a objetos: Organiza los datos de la misma forma que se estructuran las clases y los objetos en un programa, transformando el contenido de los archivos en información manipulable.
• Modelo documental: La información se guarda en documentos sin estructuras predefinidas rígidas, ofreciendo gran capacidad y flexibilidad.

Ubicación Física de las Bases de Datos

• Centralizada: La base de datos reside en un solo ordenador o servidor.
• Distribuida: La base de datos está separada en varios ordenadores o servidores virtuales. Esto se hace por motivos de seguridad (duplicación), para optimizar accesos remotos y para distribuir la carga de trabajo.

4. Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD)

Características de los SGBD

• Gestión de datos y sus relaciones.
• Ampliación y modificación de la estructura de la base de datos.
• Gestión de usuarios y operaciones permitidas (roles y permisos).
• Ofrecen una interfaz gráfica para la administración.
• Permiten la concurrencia de accesos y mantienen la integridad de la información.
• Garantizan la independencia de las aplicaciones de usuario.

Componentes de un SGBD

• Gestor de la base de datos.
• Diccionario de datos (metadatos).
• Gestión de usuarios, roles y permisos.
• Lenguajes específicos para crear y mantener la base de datos (SQL, etc.).

Arquitectura de un SGBD en Niveles

• Nivel interno: Se encarga de la gestión del almacenamiento físico de los datos.
• Nivel conceptual: Define la organización lógica de los datos, las entidades y sus relaciones.
• Nivel externo: Representa la interacción con el usuario final o las aplicaciones, mostrando solo la parte relevante de los datos.