Bases de datos · Fundamentos 1

Introducción y necesidades del negocio

Qué son los datos y las bases de datos, qué problemas resuelven y cómo traducir necesidades reales en un diseño.

3
lecciones
9
ejercicios resueltos
CONTENIDO ORIGINAL

Avanza en orden. Cada lección está redactada para Palta es Cool, utiliza ejemplos propios y termina con una actividad cuya respuesta puedes desplegar.

ANTES DE EMPEZAR

Ubícate antes de avanzar

01 / PUNTO DE PARTIDA

No necesitas conocimientos previos: empieza relacionando el tema con una situación cotidiana.

02 / META OBSERVABLE

Al terminar deberías poder relacionar Datos e información con Modelos de datos y resolver un caso nuevo.

03 / TIEMPO SUGERIDO

Reserva entre 60 y 75 minutos; esta sección contiene nueve comprobaciones.

04 / PREPARA EL LABORATORIO

Las primeras secciones se leen sin instalar nada. Para practicar SQL prepara PostgreSQL o un DBMS equivalente.

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Diagnóstico rápido: ¿cómo se relacionan Datos e información y Modelos de datos?

No necesitas acertar todavía. Escribe una hipótesis de dos líneas y compárala con tu respuesta al finalizar; si puedes corregirla y justificar el cambio, hubo aprendizaje.

Lección 1-2 · Punto de partida

De los datos a una decisión útil

Una base de datos no comienza con tablas ni con código. Comienza con hechos que una persona necesita guardar, relacionar y consultar para responder preguntas.

Al terminar podrás
  • Distinguir datos de información.
  • Explicar qué es una base de datos y qué hace un DBMS.
  • Reconocer filas, columnas, claves y relaciones sencillas.
  • Describir cómo una aplicación llega hasta los datos.
01
Idea esencial

Datos e información no son lo mismo

Los datos son hechos registrados sin interpretar: una fecha, un nombre, una cantidad o un precio. La información aparece cuando esos datos se organizan y se ponen en contexto para responder una pregunta.

Ejemplo cotidiano

Una cafetería registra cada venta

Datos

08:15 · café · $2.000
08:17 · té · $1.500
08:20 · café · $2.000

Información

El café fue el producto más vendido durante los primeros minutos de la mañana.

Comprueba lo aprendido · 01

Una aplicación muestra “18 °C” y luego afirma “hoy hace más frío que ayer”. ¿Cuál parte es un dato y cuál es información?

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“18 °C” es un dato. “Hoy hace más frío que ayer” es información porque compara el dato con otro valor y le da contexto.

02
Definición

¿Qué es una base de datos?

Es una colección organizada de datos relacionados, almacenada para que puedan consultarse y actualizarse de manera controlada. Puede estar en un computador, en varios servidores o en infraestructura en la nube; no tiene que ser centralizada.

03
Modelo relacional

Tablas que se conectan mediante claves

En una base de datos relacional, cada fila representa un elemento concreto y cada columna describe una característica. Una clave identifica cada fila y otra clave puede crear una relación entre tablas.

Tabla CLIENTES
id_cliente (PK)nombreciudad
101CamilaSantiago
102DiegoValparaíso
id_clienterelaciona ambas tablas
Tabla PEDIDOS
id_pedido (PK)fechaid_cliente (FK)
500112-08-2026101
500213-08-2026101

PK · clave primaria: identifica una fila sin repetirla.

FK · clave foránea: apunta a una fila de otra tabla y crea la relación.

Comprueba lo aprendido · 02

¿A qué cliente pertenecen los pedidos 5001 y 5002? Explica cómo lo descubriste.

Mostrar respuesta

Camila, porque los dos pedidos guardan id_cliente = 101, que corresponde a su clave primaria en la tabla CLIENTES.

04
Software de gestión

El DBMS administra la base de datos

El sistema de gestión de bases de datos o DBMS es el software que recibe solicitudes y controla cómo se guardan, consultan y modifican los datos. PostgreSQL, MySQL, MariaDB, SQL Server y SQLite son ejemplos de DBMS.

01Almacenamiento

Organiza los datos y utiliza memoria y disco.

02Consultas

Interpreta instrucciones para buscar o modificar datos.

03Integridad y seguridad

Aplica reglas y controla quién puede hacer cada acción.

04Transacciones y recuperación

Coordina usuarios simultáneos y ayuda a recuperar información ante fallos.

Comprueba lo aprendido · 03

Cuando una aplicación bancaria muestra tu saldo, ¿qué papel cumple el DBMS y qué papel cumple la base de datos?

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La aplicación solicita la información; el DBMS interpreta la solicitud, verifica permisos, busca los datos y devuelve el resultado. La base de datos es la colección organizada que el DBMS administra.

05
Arquitectura básica

Del usuario hasta los datos

ClientePersona y aplicación

Formula una solicitud.

ServidorDBMS

Procesa y controla el acceso.

DatosBase de datos

Guarda los registros relacionados.

En una arquitectura cliente/servidor, la comunicación ocurre a través de una red; no necesariamente por Internet. En la nube, el DBMS y sus datos se ejecutan en infraestructura administrada por un proveedor y suelen accederse mediante redes y servicios.

1970Centralizado

Terminales sencillas enviaban todo el trabajo a un computador central.

1990Cliente/servidor

Las aplicaciones y el servidor compartieron el procesamiento a través de redes.

ActualidadNube

La infraestructura se contrata como servicio y puede escalar según la demanda.

Resumen de la lección

Qué debes llevarte

  • Los datos son hechos; la información son datos interpretados en contexto.
  • Una base de datos organiza datos relacionados.
  • El DBMS gestiona consultas, seguridad, integridad, transacciones y recuperación.
  • Las claves permiten identificar filas y conectar tablas.
Lección 1-3 · Elegir una estructura

Distintas formas de organizar los mismos datos

Un modelo de datos es una manera de representar elementos, características y relaciones. Elegir un modelo adecuado facilita las preguntas que después necesitaremos responder.

Al terminar podrás
  • Explicar qué papel cumple un modelo durante el desarrollo.
  • Comparar archivos planos y modelos jerárquicos, de red, orientados a objetos y relacionales.
  • Reconocer por qué el modelo relacional es apropiado para muchos sistemas de negocio.
01
Proceso de diseño

Primero comprendemos; después construimos

Antes de crear tablas conviene separar tres niveles de decisión. Esto evita diseñar una solución técnica sin comprender el problema.

  1. 1
    Modelo conceptual

    Describe el negocio con lenguaje cercano a las personas: clientes hacen pedidos, estudiantes se inscriben en cursos.

  2. 2
    Modelo lógico

    Organiza entidades, atributos, relaciones y reglas sin depender todavía de un producto específico.

  3. 3
    Modelo físico

    Convierte el diseño en tablas, tipos de dato, claves e índices dentro de un DBMS concreto.

02
Comparación

Cinco modelos frecuentes

Comprueba lo aprendido · 01

Un sistema de carpetas comienza en una raíz y cada carpeta secundaria pertenece a una sola carpeta superior. ¿A qué modelo se parece?

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Es una estructura jerárquica: cada carpeta tiene una carpeta superior y puede contener varias carpetas secundarias. El punto de entrada es la raíz.

03
Problema frecuente

Por qué una sola tabla puede quedarse corta

Archivo plano de libros
id_librotítuloautorpaís_autor
L011984George OrwellReino Unido
L02Rebelión en la granjaGeorge OrwellReino Unido
L03La casa de los espíritusIsabel AllendeChile

El autor y su país se repiten por cada libro. Si se corrige el país en una fila y se olvida la otra, aparecen valores contradictorios. Un modelo relacional separa la información según el elemento que describe.

AUTORES
id_autornombrepaís
A01George OrwellReino Unido
A02Isabel AllendeChile
LIBROS
id_librotítuloid_autor
L011984A01
L02Rebelión en la granjaA01
L03La casa de los espíritusA02
Comprueba lo aprendido · 02

Si debemos corregir un dato de George Orwell, ¿cuántas filas cambiaríamos en el diseño relacional y por qué?

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Se modifica una sola fila: la del autor A01. Todos sus libros siguen apuntando a esa fila mediante id_autor, por lo que no quedan copias contradictorias.

04
Elección razonada

El modelo depende del problema

ModeloFortalezaLimitaciónEjemplo útil
Archivo planoMuy simpleDuplicación y poca relaciónLista temporal pequeña
JerárquicoNavegación predecibleUn solo principalÁrbol de carpetas
De redMúltiples conexionesDiseño y navegación complejosRed de telecomunicaciones
Orientado a objetosEstructuras complejasMenos natural para ciertos reportesSimulación o multimedia
RelacionalIntegridad y consultas flexiblesRequiere diseñar bien las tablasVentas, banca y matrículas
Comprueba lo aprendido · 03

Una tienda en línea necesita registrar clientes, productos y pedidos, y luego generar reportes por fecha. ¿Qué modelo elegirías y por qué?

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El modelo relacional es una buena elección: clientes, productos y pedidos se representan como tablas relacionadas, y SQL permite consultar ventas por fecha, persona o producto.

Resumen de la lección

No memorices dibujos: comprende las relaciones

  • El modelo conceptual explica el negocio; el lógico organiza sus elementos; el físico los implementa.
  • Cada modelo favorece una forma distinta de navegar o relacionar los datos.
  • El modelo relacional reduce duplicaciones y facilita consultas mediante tablas y claves.
Lección 1-4 · Del negocio al diseño

Antes de crear tablas, hay que hacer buenas preguntas

Los requisitos explican qué necesita la organización, qué problemas existen y qué reglas deben cumplirse. Si se entienden mal, la base de datos puede ser técnicamente correcta y aun así no resolver el problema real.

Al terminar podrás
  • Detectar problemas que justifican una solución de base de datos.
  • Diferenciar reglas, restricciones, suposiciones y problemas.
  • Escribir reglas de negocio claras, comprobables y sin contradicciones.
  • Transformar un archivo repetitivo en tablas relacionadas.
01
Caso inicial

Una inscripción deportiva difícil de mantener

Una escuela guarda dos deportes por estudiante en una sola fila. Parece cómodo mientras hay pocos registros, pero la estructura deja de funcionar cuando alguien elige tres deportes o cuando cambia un precio.

Archivo original
estudiantedeporte_1precio_1deporte_2precio_2
ST001 · SeanTenis$100Bádminton$150
ST002 · LucíaFútbol$175Tenis$100
ST003 · OmarCiclismo$200Bádminton$150
Redundancia

“Tenis” y su precio se copian en varias filas.

Inconsistencia

Dos copias del mismo precio pueden terminar con valores diferentes.

Anomalía de actualización

Para cambiar un precio hay que encontrar y modificar todas sus copias.

Estructura rígida

Agregar un tercer deporte obliga a crear nuevas columnas.

Comprueba lo aprendido · 01

Si el precio de Tenis cambia y solo se actualiza una fila, ¿qué problema aparece?

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El precio de Tenis podría quedar en $100 para Sean y $120 para Lucía. La organización tendría dos respuestas distintas para un único hecho; eso es una inconsistencia causada por la redundancia.

02
Solución relacional

Cada tabla tiene un propósito definido

ESTUDIANTES
id_estudiantenombre
ST001Sean
ST002Lucía
ST003Omar
DEPORTES
id_deportenombreprecio
D01Tenis$100
D02Bádminton$150
D03Fútbol$175
INSCRIPCIONES
id_estudianteid_deportesemestre
ST001D012026-2
ST001D022026-2
ST002D032026-2

Ahora el precio de cada deporte se guarda una sola vez. La tabla INSCRIPCIONES conecta estudiantes con deportes y permite registrar tantos deportes como necesite cada persona sin agregar columnas nuevas.

03
Reglas de negocio

Una regla clara orienta el diseño

Una regla de negocio expresa una política o condición que la organización considera verdadera. Debe escribirse de forma que otra persona pueda comprenderla y comprobarla.

Débil

“Los clientes normalmente pagan rápido”.

“Normalmente” y “rápido” no tienen una medida concreta.
Clara

“Cada factura debe pagarse dentro de los 30 días posteriores a su emisión”.

Indica qué elemento se controla y cuál es el límite.
  • Expresa un solo hecho.
  • Usa términos conocidos por la organización.
  • Evita palabras ambiguas como “a veces” o “pronto”.
  • Puede comprobarse con datos.
  • No contradice otras reglas.
Comprueba lo aprendido · 02

Reescribe esta frase para que sea comprobable: “La biblioteca debe detectar los libros muy atrasados”.

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Una versión comprobable sería: “Un préstamo se considera atrasado cuando han pasado más de 14 días desde la fecha de devolución y el ejemplar no ha sido entregado”.

04
Clasificación

Regla, restricción, suposición o problema

TipoQué expresaEjemplo
ReglaUna política estable del negocioLos nuevos libros se publican el día 21 de cada mes.
RestricciónUn límite que el sistema debe hacer cumplirCada miembro pertenece a un solo tipo de membresía.
SuposiciónAlgo que se da por cierto y debe confirmarseEl proveedor actual probablemente mantiene copias diarias.
ProblemaUna situación que requiere soluciónEl personal no puede detectar préstamos atrasados.
Comprueba lo aprendido · 03

Clasifica estas afirmaciones:

  1. A. La membresía de bronce tiene costo cero.
  2. B. El personal tarda horas en consolidar las ventas.
  3. C. Creemos que todos los clientes tienen correo electrónico.
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  • A: regla de negocio.
  • B: problema.
  • C: suposición que debe validarse.
05
Mini proyecto

Diseña las reglas de una biblioteca comunitaria

La biblioteca presta libros a sus miembros. Un ejemplar puede prestarse muchas veces, pero solo a una persona a la vez. Cada préstamo tiene una fecha de inicio y una fecha límite.

  1. Identifica los elementos principales que deben almacenarse.
  2. Propón tres tablas y una clave primaria para cada una.
  3. Escribe dos reglas de negocio comprobables.
  4. Explica qué tabla conectaría a los miembros con los ejemplares.
Ver una posible solución

Tablas: MIEMBROS(id_miembro), EJEMPLARES(id_ejemplar) y PRÉSTAMOS(id_prestamo, id_miembro, id_ejemplar, fecha_inicio, fecha_límite, fecha_devolución).

Reglas: un ejemplar solo puede tener un préstamo sin fecha de devolución; la fecha límite debe ser posterior a la fecha de inicio.

PRÉSTAMOS conecta miembros con ejemplares mediante claves foráneas.

Resumen de la lección

Un buen diseño comienza escuchando

  • Los requisitos describen necesidades, problemas y límites del negocio.
  • Las reglas claras ayudan a decidir entidades, relaciones y restricciones.
  • Separar los datos repetidos mejora la consistencia y permite crecer sin agregar columnas.
  • Las suposiciones deben validarse antes de convertirse en decisiones de diseño.
CIERRE DE LA SECCIÓN

Comprueba que puedes usarlo

Antes de continuar, revisa estos tropiezos frecuentes y resuelve un caso sin copiar los ejemplos.

ERROR 01

Confundir un dato aislado con información que ya tiene contexto y propósito.

ERROR 02

Comenzar dibujando tablas antes de comprender la necesidad y las reglas del negocio.

DESAFÍO INTEGRADOR

Ahora hazlo sin guía

Una agrupación vecinal quiere registrar préstamos de herramientas. Explica qué datos guardaría, qué información necesita obtener y tres reglas del negocio.

Mostrar pauta de corrección
Una respuesta sólida:
  • Distingue datos de resultados o decisiones.
  • Incluye personas, herramientas y préstamos sin diseñar aún columnas técnicas.
  • Formula reglas concretas, medibles y sin palabras ambiguas.