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    FUND MENTOS DE B SES DE D TOS

    SESIÓN 01

    Mg. Orleans Moisés Gálvez Tapia

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    DEFINICIÓN DE BASE DE DATOS

    “Base de Datos es un conjunto de datosrelacionados entre sí y que tienen un

    significado implícito”.

    Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe

    La definición presentada anteriormente hace referencia a dos elementos para que un conjunto dedatos constituya una Base de Datos:

    1) Relaciones entre datos , tema que se trata en las próximas transparencias.2) Significado implícito de los datos que se atribuye dependiendo del contexto en que se utilizanlos mismos.Por ejemplo, el dato fecha en una base de datos de ventas puede referirse a la fecha de emisión de lasfacturas, mientras que si la base de datos es de música quizás corresponda a la fecha en que se grabóun tema musical.

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    “Datos son hechos conocidos que pueden registrarse y que tienen un significado implícito” .

    Ramez Elmasri y Shamkant B. Navathe

    Ejemplo:Pueden constituir datos los nombres, números telefónicos y direcciones de personas queconocemos.

    TABLAS DE BASES DE DATOS

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    Un SGBD o DBMS (Data Base Management System por sus siglas en

    ingles), es un conjunto de programas (realmente un sistema desoftware) de propósito general que facilita el proceso de definición ,construcción y manipulación de una o más bases de datos para

    usos diversos.Manipulación : permiteactualizar y consultarinformación, así comocompartirla entremúltiples aplicaciones yusuarios.

    Definición : especificalos tipos y estructuras dedatos y la restricción delos mismos (controla elacceso).

    Construcción : permiteel almacenamiento dedatos en uno o variosdispositivos dealmacenamiento(arreglos de discos raid).

    SISTEMAS DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS

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    En el esquema se observa que los usuarios interactúan con una aplicación (por ej. un sistema integrado degestión o un paquete contable) que utiliza un SGBD para procesar las consultas, el cual accede a losmetadatos y a la base de datos correspondiente.

    … SISTEMAS DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS

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    Por ejemplo , en la Figura está representada unasituación en la que el administrador de la base dedatos ha decidido que, por motivos de eficacia, eranecesario cambiar el disco en el que se habíanmemorizado algunos datos, repartiéndolos, además,en más discos para permitir accesos paralelos a

    subconjuntos de datos independientes.Desde el punto de vista del usuario, no ha

    cambiado absolutamente nada yprobablemente ni siquiera conoce el cambio

    que se ha producido.

    Una base de datos es una colección de datos que es gestionada y organizada por un software específico, elDBMS (DataBase Management System, Sistema de Gestión de DataBase). Un DBMS es sustancialmente unsoftware que se coloca entre el usuario y los datos como tales. Gracias a este estrato intermedio elusuario y las aplicaciones no acceden a los datos tal y como se memorizan efectivamente, es decir asu representación física, sino que se ve sólo una representación lógica.

    … SISTEMAS DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS

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    …SISTEMAS DE GESTIÓN DE BASE DE DATOS

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    ELEMENTOS DEL MODELO

    Rectángulo: Representa entidades básicas

    Doble Rectángulo : Representa entidades débiles queno tienen llaves primarias

    Diamante: identificador de relaciones

    Elipse :Continuo: Atributos de la entidad, si esta subrayado es llave primaria

    Elipses dobles: son atributos multivalorElipses punteadas: son atributos derivados

    Línea: Ligas ó relaciones

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    CARDINALIDAD: OBLIGATORIA Y OPCIONAL

    Uno a uno obligatorio : un empleado en Una empresatiene uno y solo un puesto, un Puesto pertenece a un soloempleado.

    Uno a muchos opcional : un profesor en la Fac. de

    Ingeniería puede dar 0 o varias clases y una clase está dadapor uno y solo un profesor.

    Muchos a muchos obligatorio : una materia puedepertenecer a una o varias carreras, una carrera estáformada por varias materias.

    Uno a uno opcional : Un paciente puede estar asignado aun cuarto o a ninguno. En un cuarto puede haber cero oun paciente

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    EJEMPLO: UNO A UNO

    Cuando se decide ingresar a un paciente a un hospital se le asigna un cuarto y en uncuarto puede estar un paciente o ninguno (suponiendo un hospital privado).

    paciente cuarto

    n_pacientei_paciente#

    a_paciente

    i_cuarto#

    i_cuarto# i_piso

    q_costod_ingreso

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    EJEMPLO: UNO A MUCHOS

    El titular de una cuenta de cheques puede tener cualquier número de tarjetas, pero cadatarjeta pertenece a una sola persona, las entidades son cliente y tarjeta

    cliente tarjeta

    n_clientei_cliente#

    a_clientei_tarjet a# i_password

    q_limited_apertura i_cliente#

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    EJEMPLO: MUCHOS A MUCHOS

    En un proyecto de investigación puede haber cualquier número de médicos, un médicopuede participar en cero o varios proyectos.

    medico proyecto

    n_medicoi_medico#

    a_medico

    i_especial

    i_proyecto# n_proyecto

    t_resumena_telefono

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    ROMPIENDO EL MUCHOS A MUCHOS(más adelante … en el MODELO RELACIONAL)

    En el diseño de una base de datos no se permiten relaciones “muchos a muchos”, cuando setiene esto se crea una “relación” entre ambas cuya llave primaria será una llave compuesta

    por las llaves primarias de las entidades que está uniendo

    medico proyecto

    n_medicoi_medico#

    a_medico

    i_especial

    i_proyecto# n_proyecto

    t_resumen

    a_telefono

    medico-proyecto

    i_medico# i_proyecto#

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    RELACIONES Y LLAVES PRIMARIAS VS CARDINALIDAD

    cardinalidad Relación entre entidades Llave foránea

    Uno a uno No es necesario crear unarelación entre las entidades

    Se crea una llave foráneaen una de las entidadesrelacionadas quecorresponde a la llave

    primaria en la otra Uno a muchos No es necesario crear una

    relación entre las entidades Se crea una llave foráneadel lado de la entidad

    “muchos” que correspondea la llave primaria del lado

    “uno”

    Muchos amuchos Se crea una relación con llaveprimaria compuesta formada porlas llaves primarias de lasentidades que une la relación

    En las entidades no hayllave foránea.

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    MODELO ENTIDAD RELACIÓN

    EJERCICIOS

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    A partir del siguiente enunciado se desea realiza el modelo entidad-relación:

    “Una empresa vende productos a varios clientes. Se necesita conocer los datos personalesde los clientes (nombre, apellidos, dni, dirección y fecha de nacimiento). Cada productotiene un nombre y un código, así como un precio unitario. Un cliente puede comprar varios

    productos a la empresa, y un mismo producto puede ser comprado por varios clientes.

    Los productos son suministrados por diferentes proveedores. Se debe tener en cuenta queun producto sólo puede ser suministrado por un proveedor, y que un proveedor puedesuministrar diferentes productos. De cada proveedor se desea conocer el NIF, nombre ydirección” .

    EJEMPLO 01

    sustantivos verbos

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    EXPLICACION:

    El cliente puede comprar desde uno a varios productos, pero los productos pueden ser comprados por 1

    a varios clientes siempre y cuando estén en existencia.

    …EJEMPLO1: DIAGRAMA DEL MODELO ENTIDAD/RELACION

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    A partir del siguiente enunciado se desea realiza el modeloentidad-relación:

    Se desea informatizar la gestión de una empresa detransportes que reparte paquetes por toda España. Losencargados de llevar los paquetes son los camioneros, de losque se quiere guardar el RFC, nombre, teléfono, dirección,salario y población en la que vive. De los paquetestransportados interesa conocer el código de paquete,descripción, destinatario y dirección del destinatario. Uncamionero distribuye muchos paquetes, y un paquete sólo

    puede ser distribuido por un camionero.

    De las ciudades a las que llegan los paquetes interesaguardar el código de ciudad y el nombre. Un paquete sólo

    puede llegar a una ciudad. Sin embargo, a una ciudad pueden llegar varios paquetes.

    De los camiones que llevan los camioneros, interesa conocerla matrícula, modelo, tipo y potencia. Un camionero puedeconducir diferentes camiones en fechas diferentes, y un

    camión puede ser conducido por varios camioneros.

    EJEMPLO 02

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    …Ejemplo2: Lista de verbos y sustantivos de acuerdo al problema:

    sustantivos verbos

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    …Ejemplo 2: DIAGRAMA DEL MODELO ENTIDAD/RELACION

    SIGNIFICADORectángulo: EntidadesRombo: RelacionesOvalo: AtributosPalabra subrayada: índice

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    …Ejemplo 2: DIAGRAMA DEL MODELO ENTIDAD/RELACION

    EXPLICACION

    *El camionero conduce un autobús o diferentes camiones pero endiferentes fechas, a su vez el camión solo puede ser conducido porun solo camionero.* El camión es distribuidor de uno a un sin fin de paquetes, encambio un paquete puede ser distribuido solo por un camionero.* Un paquete esta destinado a una sola ciudad en especifico, peroa una ciudad pueden estar destinados de uno a múltiples paquetes.

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    A partir del siguiente enunciado se desea realiza el modeloentidad-relación:

    “En la biblioteca del centro se manejan fichas de autores ylibros. En la ficha de cada autor se tiene el código de autor yel nombre. De cada libro se guarda el código, título, ISBN,editorial y número de página. Un autor puede escribir varioslibros, y un libro puede ser escrito por varios autores. Unlibro está formado por ejemplares. Cada ejemplar tiene uncódigo y una localización. Un libro tiene muchos ejemplares yun ejemplar pertenece sólo a un libro.

    Los usuarios de la biblioteca del centro también disponen deficha en la biblioteca y sacan ejemplares de ella. De cadausuario se guarda el código, nombre, dirección y teléfono.Los ejemplares son prestados a los usuarios. Un usuario

    puede tomar prestados varios ejemplares, y un ejemplar

    puede ser prestado a varios usuarios. De cada préstamointeresa guardar la fecha de préstamo y la fecha dedevolución” .

    Una vez analizado el texto se realiza la captura de todos lossustantivos y verbos que se encuentran en la descripción delproblema.

    EJEMPLO 03

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    …Ejemplo 3: Lista de verbos y sustantivos de acuerdo al problema:

    sustantivos verbos

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    …Ejemplo 3: DIAGRAMA DEL MODELO ENTIDAD/RELACION

    SIGNIFICADOEl diagrama no muestra que un autor puede escribir muchos libros y que a su vez un libro puede llegar aser escrito por muchos autores.Un libro es tiene muchos ejemplares en cambio un ejemplar solo puede ser de un libro.

    Un usuario puede pedir prestado muchos libros, y un libro pues ser sacado por muchos usuarios endistinto tiempo.

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    CONCEPTOS BÁSICOS DE BASES DE

    DATOS

    TEORÍA

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    Que es una base de datosEs un conjunto de datos pertenecientesa un mismo contexto y almacenadossistemáticamente para su posterioruso. En este sentido una bibliotecaseria una base de tatos, más en laactualidad debido a la informática y laelectrónica, la mayoría de las bases dedatos están en formato digital lo cual

    agiliza y facilita el almacenar datos.Para esto también existen unos programas denominados como Sistemas gestores de bases de datos.

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    Sistemas de Gestión de Base deDatosLos sistemas de gestión de base de datos (SGBD); (en ingléDataBase Management System, abreviado DBMS) son untipo de software muy específico, dedicado a servir de interfa

    entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones que lautilizan.Propósito El propósito general de los sistemas de gestión dbase de datos es el de manejar de manera clara, sencilla ordenada un conjunto de datos que posteriormente seconvertirán en información relevante para unaorganización.sev

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    Componentes Principales de una Base de DatosDatos. Los datos son la Base de Datos propiamente dicha.Hardware. El hardware se refiere a los dispositivos de almacenamiento en donde residla base de datos, así como a los dispositivos periféricos (unidad de control, canales decomunicación, etc.) necesarios para su uso.

    Software. Está constituido por un conjunto de programas que se conoce como SistemaManejador de Base de Datos (DMBS: Data Base Management System). Este sistemamaneja todas las solicitudes formuladas por los usuarios a la base de datos.Usuarios. Existen tres clases de usuarios relacionados con una Base de Datos: 1. El programador de aplicaciones, quien crea programas de aplicación que utilizan l

    base de datos. 2. El usuario final, quien accesa la Base de Datos por medio de un lenguaje deconsulta o de programas de aplicación. 3. El administrador de la Base de Datos (DBA: Data Base Administrator), quien seencarga del control general del Sistema de Base de Datos.

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    Componentes Estructurales de una ase de Datos

    La estructura fundamental de una Base de Datoses una ``tabla'', la cual organiza la información en filas y columnas relacionándose entre sí para quesu acceso sea más fácil.Las filas dentro de una tabla son conocidas como

    ``registros'', los cuales son unidades dealmacenamiento dentro de una tabla. Lascolumnas son llamadas ``campos'', que es cualquierelemento indivisible contenido en un registro.Existe la posibilidad de que la información de losregistros se repita, por lo que es necesario asignaro adicionar una clave conocida como campo clave,dicha clave identificará a cada registro comoúnico.Para ilustrar de alguna forma cómo se representauna tabla incluyendo el campo clave se puede ver

    en la figura

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    Elementos de una Base de DatosEsencialmente, existen dos tipos de bases de datos:-Flot-file: tipo Excel, en donde todos los datos relacionados entre ellos ssitúan en una única tabla con el consiguiente problema que cada noticiacomún a diversos informes debe repetirse para cada uno de ellos.

    -Vínculos: como Access, en donde se utilizan varias tablas vinculadas entrellasVínculos.- Un vínculo permite introducir información de una tabla en einforme de otra a través de un identificador (Id). Las ventajas que ofrece

    una base de datos vinculada son diferentes:-Ahorro de tiempo, ya que los mismos datos se introducen una sola vez-Ahorro de espacio, ya que la base de datos tiene dimensiones más reducid-Reducción de errores determinados por la introducción de datos

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    Tipos de Bases de DatosEspecíficamente existen dos tipos de bases de datoslos cuales son:

    Las Bases de Datos AnalíticasLas Bases de Datos Operacionales

    Sin embargo algunos modelos de bases de datostambien se consideran entre esta cateria.

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    Base de Datos AnalíticaEstas son bases de datos de sólo lectura,utilizadas primordialmente para almacenardatos históricos que posteriormente se puedeutilizar para estudiar el comportamiento de unconjunto de datos a través del tiempo, realizar

    proyecciones y tomar decisiones.

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    Base de Datos OperacionalEstas son bases de datos más dinámicas, orientadas a almacenarinformación que es modificada con el tiempo, permitiendo operaciones coactualización y adición de datos, además de las operaciones fundamentalede consulta.

    Además de la clasificación por la función de las bases de datos, éstatambién se pueden clasificar de acuerdo a su modelo de administración ddatos.Un modelo de datos es básicamente una "descripción" de algo conocido co

    contenedor de datos (algo en donde se guarda la información), así como las metodologías para almacenar y recuperar información de esocontenedores. Los modelos de datos no son cosas físicas; son abstraccionque permiten la implementación de un sistema eficiente de base de dato por lo general se refieren a algoritmos, y conceptos matemáticos.

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    Modelos de Bases de DatosEntre estos modelos tenemos

    Bases de datos jerárquicasBases de datos de redBases de datos relacionadasBases de datos orientadas a objetos

    Etc..

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    Bases de Datos JerárquicasEstas son bases de datos que, como su nombre lo indican, almacenan sinformación en una estructura jerárquica. En este modelo los datos sorganizan en una forma similar a un árbol (visto al revés), en donde un nod padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres se

    conoce como raíz, y a los nodos que no tienen hijos se les conoce como hojasUna de las principales limitaciones de este modelo, es su incapacidad drepresentar eficientemente la redundancia de datos. . Así, el modelo jerárqui puede representar dos tipos de relaciones entre los datos: relaciones de unouno y relaciones de uno a muchos.

    En el primer tipo se dice que existe una relación de uno a uno si el padre de estructura de información tiene un solo hijo y viceversa, si el hijo tiensolamente un padre. En el segundo tipo se dice que la relación es de uno muchos si el padre tiene más de un hijo, aunque cada hijo tenga un solo padre

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    Inconveniente del modelojerárquico

    Ejemplo:Consideremos una empresa que requiere

    controlar a los vendedores y las ventas que

    ellos realizan; de este problema determinamosque los objetos o entidades principales aestudiar son el empleado (vendedor) y elartículo (que es el producto en venta), y lascaracterísticas que los identifican son: Empleado: Artículo: Nombre Descripción Puesto Costo Salario Clave R.F.C.La relación entre ambas entidades la podemosestablecer como Venta

    Relación maestro-alumno, donde unmaestro tiene varios alumnos, pero unalumno también tiene variosmaestros, uno para cada clase. Eneste caso, si la información estuvierarepresentada en forma jerárquicadonde el padre es el maestro y elalumno es el hijo, la información delalumno tendrá que duplicarse paracada uno de los maestros.

    Otra dificultad que presenta el

    modelo jerárquico de representaciónde datos es respecto a las bajas. Eneste caso, si se desea dar de baja a un padre, esto necesariamente implicarádar de baja a todos y cada uno de loshijos que dependen de este padre.

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    Bases de Datos de RedEste es un modelo ligeramente distinto del jerárquico, en donde su diferenc fundamental es la modificación del concepto de unnodo , permitiendo que unmismo nodo tenga varios padres (algo no permitido en el modelo jerárquico).Fue una gran mejora con respecto al modelo jerárquico, ya que ofrecía u

    solución eficiente al problema de redundancia de datos, pero aun así, ldificultad que significa administrar la información en una base de datos dered, ha significado que sea un modelo utilizado en su mayoría po programadores más que por usuarios finales.El modelo de red evita redundancia en la información, a través de laincorporación de un tipo de registro denominado el conector, que en este ca pueden ser las calificaciones que obtuvieron los alumnos de cada profesor.La dificultad surge al manejar las conexiones o ligas entre los registros y sucorrespondientes registros conectores.

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    Bases de Datos RelacionadasEste es el modelo más utilizado en la actualidad para modelar problemareales y administrar datos dinámicamente. Cuando fue creado a finalede los años sesenta, no tardó en consolidarse como un nuevo paradigmen los modelos de base de datos. Su idea fundamental se basa en

    concepto de "tablas", que a su vez se componen de registros (las filasuna tabla) y campos (las columnas de una tabla)En este modelo, el lugar y la forma en que se almacenen los datos ntienen relevancia (a diferencia de otros modelos como el jerárquico y el

    red). Esto tiene la considerable ventaja de que es más fácil de entenderde utilizar para un usuario casual de la base de datos. La información puede ser recuperada o almacenada por medio de "consultas" que ofreuna amplia flexibilidad y poder para administrar la información.

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    AccessMicrosoft Access es un programa Sistema de gestióde base de datos relacional creado y modificado poMicrosoft para uso personal de pequeñasorganizaciones. Es un componente de la suiteMicrosoft Office aunque no se incluye en el paquet"básico". Una posibilidad adicional es la de crea

    ficheros con bases de datos que pueden ser consultad por otros programas. Dentro de un sistema deinformación entraría dentro de la categoría de Gestión y no en la de Ofimática como algunos creen.

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    Generalidades de AccessEs un software de gran difusión entre pequeñas empresas (PYMES) cuyabases de datos no requieren de excesiva potencia, ya que se integr perfectamente con el resto de aplicaciones de Microsoft y permite cre pequeñas aplicaciones con unos pocos conocimientos del Programa.

    Microsoft Access permite crear formularios para insertar y modificar dato fácilmente. También tiene un entorno gráfico para ver las relaciones entrlas diferentes tablas de la base de datos.

    Tiene un sistema de seguridad de cifrado bastante primitivo y puede ser lrespuesta a proyectos de programación de pequeños y medianos tamaños.

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    Inconvenientes de AccessPara bases de datos de gran calibre (en cuanto a volumen dedatos o de usuarios) es recomendable usar otros sistemas comMySQL o Microsoft SQL Server, y código VBA (Visual

    Basic para Aplicaciones).

    Entre sus mayores inconvenientes figuran que no esmultiplataforma, pues sólo está disponible para sistemasoperativos de Microsoft, Su uso es inadecuado para grande proyectos de software que requieren tiempos de respuescríticos

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    MySQLMySQL es un sistema de gestión de base de datos relacionamultihilo y multiusuario con más de seis millones dinstalaciones.[1] MySQL AB— desde enero de 2008 una

    subsidiaria de Sun Microsystems y ésta a su vez de OraclCorporation desde abril de 2009 — desarrolla MySQL comosoftware libre en un esquema de licenciamiento dual.Por un lado se ofrece bajo la GNU GPL para cualquier usocompatible con esta licencia, pero para aquellas empresas ququieran incorporarlo en productos privativos deben comprar la empresa una licencia específica que les permita este usoEstá desarrollado en su mayor parte en ANSI C.

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    Al contrario de proyectos como Apache, donde el software desarrollado por una comunidad pública y el copyright decódigo está en poder del autor individual, MySQL es

    propietario y está patrocinado por una empresa privada, que posee el copyright de la mayor parte del código.Esto es lo que posibilita el esquema de licenciamientanteriormente mencionado. Además de la venta de licencia

    privativas, la compañía ofrece soporte y servicios. Para suoperaciones contratan trabajadores alrededor del mundo qucolaboran vía Internet. MySQL AB fue fundado por David Axmark, Allan Larsson y Michael Widenius.

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    Aplicaciones de MySQLMySQL es muy utilizado en aplicaciones web, como Drupal o phpBBen plataformas (Linux/Windows-Apache-MySQL-PHP/Perl/Python), y por herramientas de seguimiento de errores como Bugzilla. S popularidad como aplicación web está muy ligada a PHP, que a menud

    aparece en combinación con MySQL. MySQL es una base de datos murápida en la lectura cuando utiliza el motor no transaccional MyISAM, pero puede provocar problemas de integridad en entornos de altconcurrencia en la modificación. En aplicaciones web hay baj

    concurrencia en la modificación de datos y en cambio el entorno intensivo en lectura de datos, lo que hace a MySQL ideal para este tipde aplicaciones.

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    Características adicionales* Usa GNU Automake, Autoconf, y

    Libtool para portabilidad* Uso de multihilos mediante hilosdel kernel.

    * Usa tablas en disco b-tree parabúsquedas rápidas con compresiónde índice

    * Tablas hash en memoriatemporales

    * El código MySQL se prueba conPurify (un detector de memoria perdida comercial) así como conValgrind, una herramienta GPL

    .

    * Completo soporte para operadores y funciones en cláusulas select ywhere.

    * Completo soporte para cláusulas

    group by y order by, soporte de funciones de agrupación* Seguridad: ofrece un sistema decontraseñas y privilegios seguromediante verificación basada en elhost y el tráfico de contraseñas estácifrado al conectarse a un servidor.

    * Soporta gran cantidad de datos.MySQL Server tiene bases de datos

    de hasta 50 millones de registros.

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    * Se permiten hasta 64 índices portabla (32 antes de MySQL 4.1.2).Cada índice puede consistir desde 1hasta 16 columnas o partes de

    columnas. El máximo ancho delímite son 1000 bytes (500 antes deMySQL 4.1.2).

    * Los clientes se conectan al servidorMySQL usando sockets TCP/IP en

    cualquier plataforma. En sistemasWindows se pueden conectarusando named pipes y en sistemasUnix usando ficheros socket Unix.

    * En MySQL 5.0, los clientes yservidores Windows se puedenconectar usando memoriacompartida.

    * MySQL contiene su propio paquete de pruebas de rendimiento proporcionado con el código fuentede la distribución de MySQL

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    SQLEl Lenguaje de consulta estructurado (SQL [/eseku ele/ enespañol, / skju l / o / si kw ə l/, en inglés] Structured QueryLanguage) es un lenguaje declarativo de acceso a bases d

    datos relacionales que permite especificar diversos tipos doperaciones en éstas. Una de sus características es el manejdel álgebra y el cálculo relacional permitiendo efectuaconsultas con el fin de recuperar -de una forma sencilla

    información de interés de una base de datos, así como tambiéhacer cambios sobre ella. Es un lenguaje de cuarta generació(4GL).

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    Generalidades de SQLEl SQL es un lenguaje de acceso a bases de datos que explotala flexibilidad y potencia de los sistemas relacionales permitiendo gran variedad de operaciones en éstos últimos.

    Es un lenguaje declarativo de "alto nivel" o "de n procedimiento", que gracias a su fuerte base teórica y sorientación al manejo de conjuntos de registros, y no registros individuales, permite una alta productividad encodificación y la orientación a objetos. De esta forma una solsentencia puede equivaler a uno o más programas que utilizaen un lenguaje de bajo nivel orientado a registro.