Curso gratuito de Bases de datos (DB): tipos, modelos y aplicaciones

Bienvenido a este curso gratuito de base de datos (DB), donde aprenderás todo sobre los modelos, clasificación y tipo de bases de datos que existen, a través de varios vídeos y post te iré describiendo todas las características que engloban las DB's, centrándome de primera instancia en el modelo relacional.

Mi objetivo principal es que al final de esta lección, tengas una perfecta noción teórica sobre los conceptos, usos y características de una DB, esto te ayudará mucho en tus proyectos escolares, personales e incluso profesionales. Este viaje lo vamos a iniciar desde lo más básico: desde conocer qué es un dato, hasta el diseño de una base de datos.

Este es un tema sumamente importante, sobre todo si te dedicas a la informática o alguna rama relacionada, sin más preámbulo, ¡comencemos!

Juan Carlos García
by Juan Carlos García29-Ag-20227

Conceptos básicos de bases de datos (DB)

Para llevar un orden iniciaré describiendo los conceptos básicos que debes conocer para comprender el funcionamiento de una Base de datos, no olvides en complementar esta lectura con los vídeo, ya que van de la mano y estoy seguro que despejarán todas tus dudas. L primero que debemos conocer es:

  • Comprender el dato en su forma más simple
  • Definición de DB
  • Y comprender que es un modelo de datos.

Así que antes de pasar directamente a conocer qué es una DB, es conveniente que primero sepas específicamente de que trata un simple dato y algunas de sus características.

 

¿Qué es un dato?

Un dato se define como una representación simbólica de una variable, la cual puede ser de naturaleza cuantitativa o cualitativa; esta representación puede ser alfanumérica, numérica, espacial o algorítmica.

En algunas fuentes puedes encontrar que un dato es la descripción codificada de una entidad empírica. Algo importante dentro de este concepto que debes saber, es que un dato por si mismo, no significa nada y no constituye ningún tipo de información; sin embargo, un conjunto de datos y su procesamiento hacen que exista una información específica y, ya que hablamos de información, veamos ¿Qué es?

 

Definición: ¿Qué es información?

Información es un conjunto de datos ordenados, en ocasiones secuenciados, para posterior mente ser procesados. El objetivo es que al final se adquiera respuesta a un hecho real o darle sentido a un conjunto de datos. Y ahora, después de este pequeño paréntesis, sigamos analizando lo qué es un dato estudiando los tipos que existe.

 

Tipos de datos en informática

En términos de informática y computación, existen cuatro tipos de datos, los cuales son utilizados en algoritmos y en las propias bases de datos:

  • Datos numéricos.
  • Datos booleanos (valores lógicos, verdadero o falso).
  • Datos tipo Unicode.
  • Caracteres (datos numéricos o letras).

Lo más importante con lo que debes quedarte por ahora, es que un dato por sí solo no nos da información, ni es significante; para que un dato llegue a esta naturaleza, debe existir un conjunto de datos y procesarlos correctamente. Ahora que ya sabes que es un dato, podemos pasar a revisar lo qué son las bases de datos y todo lo que hay alrededor de ellas.

 

📌 Definición: ¿Qué es una base de datos (DB)?

Una base de datos o data base (DB) es todo un conjunto de datos, los cuales, pertenecen a un mismo contexto y son almacenados de manera sistemática para que posteriormente sean administrados y utilizados.

En otras palabras, lo anterior es algo así como una “biblioteca” o “almacén”, donde puedes guardar información de manera organizada para que después te sea mucho más fácil encontrarla, usarla y, en general administrarla. Para lograr esto, nuestras bases de datos deben contar con ciertas características generales:

 

Características generales de una base de datos

  • Independencia: tanto lógica como física de los datos
  • Integridad de los datos.
  • Optimización de consultas complejas.
  • Seguridad de acceso.
  • Respaldo y recuperación de datos.
  • Accesibilidad a través de lenguajes de programación.
  • Acceso concurrente para múltiples usuarios.

Quizá en este memento algunas características te sean difícil de entender, pero conforme avancemos, haremos analogías y ejemplos que te ayudarán a comprender y aplicar cada una de estas características.

 

Elementos de una base de datos: tablas, filas y columnas

En esta punto introductorio es importante que te comiences a familiarizar con aquellos elementos básicos que conforman una DB, por ejemplo:

Una base de datos está constituida por tablas, las cuales tienen el propósito de albergar conjunto de datos organizados.

Cada tabla tiene dos partes esenciales:

  • Columnas: las cuales representan un tipo único de información relacionados a una entidad.
  • Y filas: se le considera un conjunto de tipos de información que describen o representan a un entidad.

Los conceptos tablas, filas y columnas son muy importantes, ya que trabajarás con ellas todo el tiempo cuando te enfrentes a bases de datos relacionales.

Y antes de pasar a describir y analizar los demás elementos de un base de datos, tenemos que estudiar el concepto de Modelo de datos, ya que esto es lo que le da una razón de ser a la información que conforma nuestra BD.

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¿Qué es un modelo de datos?

Estructurar los datos es el inicio de todo, definir los datos y su relación es muy importante para el diseño de DB, y para comprender esto tenemos que comprender la definición de un modelo de datos.

Un modelo de datos, es una estructura abstracta de los datos  que define la organización y relación gráfica o simbólica de cosas de la vida real.

Este concepto lo podemos interpretar como la acción de establecer un lenguaje común, por ejemplo:

  • Este post esta lleno de letras, palabras y signos de puntuación.
  • Y tu como lector puedes comprenderme gracias a que hablamos el mismo idioma.
  • El idioma que tu y yo hablamos, cuenta con una estructura de datos y reglas que nos permite comunicarnos, a esto se le conoce modelo de datos.
  • Ahora, imaginamos que tu no hablas español, pero utilizando una herramienta traduces este texto a tu idioma y logramos comunicarnos, lo que hace la herramienta es tomar este modelo de datos, interpretarlo y transfórmalo en otro modelo de datos que conforman el idioma al cual se esta traduciendo.

Y así existen miles de ejemplo, tal como las matemáticas, código binario etc. Entonces para lograr dicha comunicación intervienen los siguientes conceptos:

  • Lenguaje común: definición de elementos que nos permiten o nos van ayudar comprendernos.
  • Entidades: debemos identificar los actores que intervienen en la comunicación, prácticamente es ¿De quien o de que estamos hablando?
    • En el ejemplo anterior las entidades somos tu yo, es decir, dos personas que intentan comunicarse.
    • Otro ejemplo es, maestro intentando enseñar a un alumno, y entre la entidad maestro y alumno, existen muchas más entidades, asignaturas, horarios, etc.
  • Reglas de negocio: esto hace referencia a las reglas de como vamos a llevar a cabo las diferentes transacciones o relaciones entre entidades, por ejemplo:
    • Un profesor no es profesor si no tiene a quien enseñar.
    • Un alumno no puede estar en dos clases al mismo tiempo
    • Un profesor no puede impartir una asignatura al mismo tiempo en dos salones diferente.

Con todo lo anterior podemos determinar que un modelo de datos es un concepto o mejor dicho, un modelo Modelo conceptual el cual debe cumplir con:

  • No debe ser ambiguo
  • Debe ser independiente de los dispositivos, es decir, no depende de donde se almacene, si esta información te la mostrará en un libro, nos lograríamos comunicar de la misma manera.
  • También debe ser, estable, flexible y reutilizable, solo imagina que en un idioma a cada rato se estuviera cambiando la forma en que se pronuncian, organizan, suena o acentúan las palabras, sería imposible comunicarnos, ya que tendríamos que estar aprendiendo un nuevo modelo de datos todo el tiempo.

Ahora, si llevamos acabo la suma de todos los factores anteriores y los trasladamos a un base de datos, podrás darte que cuenta, si es que ya has manejado alguna DB y si no, para que vayas comprendiendo y conociendo a lo que tendrás que enfrentarte, en una DB existe:

  • Una estructura abstracta de los datos.
  • Hay una documentación, organización y estandarización de la información.
  • Existe un lenguaje común.
  • Tienen identificadas las entidades.
  • Existen reglas de negocio.
  • No hay ambigüedad.
  • No dependes de un dispositivo en particular.
  • Es estable, flexible y reutilizable.

Ahora ¿A qué te suenan los puntos anteriores que conforman tu base de datos? Respuesta correcta, es un Modelo de datos.

Excelente master, vas avanzando muy bien, ahora que ya conoces tres de los aspectos principales de una DB, podemos regresar al hilo principal y seguir describiendo aquellos conceptos que permiten la existencia de tu DB, por ejemplo, los tipos básicos con los que trabajarás todo el tiempo.

 

Tipos de datos comunes que hay en una base de datos

Ahora veamos en qué consisten los diferentes tipos de datos que te puedes encontrar en una base de datos, esto es, sin duda alguna, un buen comienzo si decides estudiar más a fondo la creación y administración de bases de datos, independientemente del gestor o tipo de base de datos a utilizar.

Los datos más comunes que puedes encontrar en una base de datos se dividen en 3 grupos principalmente:

  • Datos numéricos.
  • Fechas
  • String (caracteres).

 

Datos numéricos

Dentro de los datos numéricos, puedes encontrar los siguientes:

  • Entero (int): estos datos ocupan 4 bytes y son simplemente números enteros que van del 0 al 4294967295.
  • Biginteger (Bigint): números enteros que ocupan 8 bytes y pueden ir desde el 0 al 16777215 o del 0 al -8388608.
  • Booleano (Bit): este dato es conocido como valor lógico, y solo consiste en los números enteros 0 y 1.
  • Flotante (float): almacena números de coma flotante, es decir, números con punto decimal.
  • Doble (Double): este dato es igual que el dato flotante, pero más preciso y con más rango de valores.

 

Datos fechas

Dentro de los datos de fecha, puedes encontrar los siguientes:

  • Date: almacena una fecha con año, mes y día.
  • Time: almacena una hora (horas, minutos y segundos).
  • Year: almacena un año con 4 dígitos de longitud.

 

Datos String (cadenas de caracteres)

Dentro de los String, puedes encontrar los siguientes:

  • Char: cadena de caracteres cuya longitud puede ir desde 1 hasta 255 caracteres.
  • Varchar: almacena una serie de caracteres con una longitud de hasta 255, con una ocupación variable.
  • Text: este tipo de dato almacena texto plano sin un formato con una longitud de 65.535 caracteres.
  • Longblob: este dato se utiliza para objetos binarios, como imágenes o ficheros. Tiene una longitud de 4.294.967.298 caracteres.
  • Blob: igual que el Longblob, pero con una longitud máxima de 65.535 caracteres.

Estos han sido los principales tipos, quizá en la base de datos que trabajas se llaman distinto, pero en escancia usamos, números, texto y fechas. Hay algunos otros tipos como los Geoespaciales, pero esos los usamos en casos especiales y no son muy comunes.

 

Diseño de base de datos

Para lograr diseñar una base de datos necesitamos primero comprender ciertos conceptos como lo es:

  • Conocer el modelo que queremos diseñar.
  • Para el caso de las base de datos relacionales, debemos comprender el modelo relacional.
  • Algebra relacional
  • Normalización
  • Diagrama entidad relación

Y es precisamente lo que aprenderemos a continuación, para que este curso gratuito de base de datos sea uno de los más completos en Internet.

 

Clasificación tipos y modelos de base de datos

En este punto has aprendido lo básico de una DB, ahora debes conocer y aprender los diferentes tipos y modelos que existen y, como es que podemos clasificarlas según su tipo, por ejemplo, podemos clasificarlas según:

  • Su variabilidad:
    • Estáticas
    • Dinámicas
  • Tipo de contenido:
    • Bibliográficas
    • Directorios
  • O por los modelos existentes de administración:
    • Bases de datos jerárquicas.
    • Bases de datos de red.
    • Bases de datos transaccionales.
    • Bases de datos relacionales.
    • Bases de datos no relacionales.
    • Bases de datos multidimensionales.
    • Bases de datos orientada a objetos.
    • Bases de datos documentales.
    • Bases de datos deductivas.
    • Bases de datos geoespaciales.


Esto es un tema algo extenso, así que te dejo el siguiente post donde profundizo a detalle en cada uno de los conceptos anteriores y al cual le he dedicado un vídeo para que te sea mas amena la clase, te invito a revisarlo.

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Modelo relacional: Fundamentos de las Base de datos relacionales

Este modelo es uno de los más utilizados en el mundo, ya que, nos permite almacenar los datos de varios tipos de aplicaciones y, manipularlos eficientemente.

Con el modelo relacional podemos modelar y gestionar de bases de datos, aplicando la lógica de predicados y en la teoría de conjuntos. Te dejo la clase completa para que aprendas todo sobre este modelo.

 

Álgebra relacional

Ahora que ya conoces lo que postula el modelo relacional, debes aprender aquellas operaciones mediante las cuales podrás manipular tu relaciones y podrás obtener la información que necesites.

El álgebra relacional se considera un lenguaje de consulta procedimental, que representa los pasos de un conjunto de operaciones, donde intervienen, una o mas relaciones de entrada, dando como resultado una nueva relación.

 

Normalización de una base de datos

El eliminar las redundancias y anomalías de una base de datos, es primordial durante el diseño y creación de base de datos relacionales, en esta clase te explico las cinco formas normales que existen para normalizar una base de datos.

 

Modelo entidad relación

Mediante el diagrama entidad relación podemos diseñar una base de datos gráficamente, que quiere decir esto, que a través de símbolos podemos representar, entidades, atributos y como es que nuestras tablas se relacionan entre sí, te invito a ver esta clase que estoy seguro que comprenderás y relacionaras todo lo que hemos visto hasta ahora.

 

Manejadores de base de datos

Un manejador de base de datos (DBMS) es un conjunto de programas, los cuales, tiene el objetivo de modificar, almacenar, eliminar y extraer la información que contenga una base de datos (DB).

 

Servidores de base de datos

Un servidor de base de datos (database server), es un conjunto de programas que permiten organizar la información para su consulta y manipulación.

 

Lenguaje SQL

Excelente, ahora te dejo el primer capitulo del curso de lenguaje SQL, espero que te guste y te ayude mucho. El lenguaje SQL (Structured Query Language o lenguaje de consulta estructurado) es un tipo de lenguaje programación, que permite manipular un conjunto de datos y las relaciones que existen entre ellos.

 

Respaldar y restaurar base de datos

Ya has aprendido mucho en este curso de base de datos y con el curso de lenguaje SQL, ahora toca ver un tema muy importante que te permitirá tener tus datos a salvo y los podrás recuperar cuando los necesites, en este post aprenderás:

  • A crear respaldos completos y diferenciales.
  • También conocerás como puedes restaurar tanto respaldos completos y diferenciales.

Como puedes ver es una clase importante que no puedes dejar de mirar y aprender.

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🧐 Autoevaluación: Base de datos

1 ¡Qué es un dato?

2 ¿Qué es una base de datos?

3 ¿Qué es un modelo de datos?

Juan Carlos García

Juan Carlos García

Durante años he desarrollado plataformas dedicadas al rastreo satelital y varios sitios web que se encuentran en la primera página de Google, y hoy quiero compartir contigo lo que se en tecnologías como: Node JS, PHP, C# y Bases de datos.

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