Una base de datos es un conjunto de datos relacionados entre sí. Por datos entendemos hechos conocidos que pueden registrarse y que tienen un significado implícito. Ésta definición es muy general.

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La acepción común del término base de datos suele ser más restringida. Una base de datos tiene las siguientes propiedades implícitas:

• Una base de datos representa algún aspecto del mundo real, en ocasiones llamado minimundo o universo de discurso. Las modificaciones del minimundo se reflejan en la base de datos.
• Una base de datos es un conjunto de datos lógicamente coherente, con cierto significado inherente. Una colección aleatoria de datos no puede considerarse propiamente una base de datos.
• Toda base de datos se diseña, construye y puebla con datos para un propósito específico. Está dirigida a un grupo de usuarios y tiene ciertas aplicaciones preconcebidas que interesan a dichos usuarios.

Las bases de datos pueden ser de cualquier tamaño y tener diversos grados de complejidad. Por ejemplo, una lista de nombres y direcciones puede contener apenas unas cuantas centenas de registros. Por otro lado, un catálogo de una biblioteca grande puede contener medio millón de tarjetas clasificadas por categorías distintas.

Un sistema de gestión de bases de datos (SGBD; en inglés database management system: DBMS) es un conjunto de programas que permite a los usuarios crear y mantener una base de datos. Por tanto, el SGBD es un sistema de software de propósito general que facilita el proceso de definir, construir y manipular bases de datos para diversas aplicaciones. Para definir una base de datos hay que especificar los tipos de datos, las estructuras y las restricciones de los datos que se almacenarán en ella. Construir una base de datos es el proceso de guardar los datos mismos en algún medio de almacenamiento controlado por el SGBD. En la manipulación de una base de datos intervienen funciones como consultar la base de datos para obtener datos específicos, actualizar la base de datos para reflejar cambios en el minimundo y generar informes a partir de los datos.

Características del enfoque de base de datos

Naturaleza autodescriptiva de los sistemas de base de datos

Una característica fundamental del enfoque de bases de datos es que el sistema no sólo contiene la base de datos misma, sino también una definición o descripción completa de la base de datos. Esta definición se almacena en el catálogo del sistema, que contiene información como la estructura de cada archivo, el tipo y formato de almacenamiento de cada elemento de información y diversas restricciones que se aplican a los datos. A la información almacenada en el catálogo se la denomina metadatos, y éstos describen la estructura de la base de datos.

El catálogo es utilizado por el software SGBD y, ocasionalmente, por los usuarios de la base de datos que necesitan información sobre la estructura de esta última.

Separación entre los programas y los datos, y abstracción de los datos

La estructura de los archivos de datos se almacena en el catálogo del SGBD aparte de los programas de acceso. Llamamos a esta propiedad independencia con respecto a los programas y datos.

Una operación (o función) se especifica en dos partes. La interfaz (o signatura) de la operación contiene su nombre y los tipos de datos de sus argumentos (o parámetros). La implementación (o método) de la operación se especifica aparte y se puede modificar sin afectar a la interfaz. Los aplicaciones de usuarios pueden operar sobre los datos invocando estas operaciones a través de sus nombres y argumentos, sea cual sea la forma en que se hayan implementado. Esto podría llamarse independencia con respecto a los programas y operaciones.

La característica que hace posible la independencia con respecto a los programas y datos y la independencia con respecto a los programas y operaciones se denomina abstracción de datos. Un SGBD ofrece a los usuarios una representación conceptual de los datos que no incluye muchos detalles de cómo se almacenan. Un modelo de datos es un tipo de abstracción de los datos con que se obtiene esta representación conceptual.

Actores en el escenario

Muchas personas participan en el diseño, uso y mantenimiento de una base de datos. En esta sección identificaremos a las personas cuyo trabajo requiere el empleo cotidiano de una base de datos.

• Administradores de bases de datos
  En un entorno de bases de datos, el recurso primario es la propia base de datos, y el secundario es el SGBD y el software con él relacionado. La administración de estos recursos es responsabilidad del administrador de bases de datos (DBA: database administrator). El DBA se encarga de autorizar el acceso a la base de datos, de coordinar y vigilar su empleo y de adquirir los recursos necesarios de software y hardware. Es responsable cuando surgen problemas como violaciones de seguridad o una respuesta lenta del sistema.

• Diseñadores de bases de datos
  Se encargan de identificar los datos que se almacenarán en la base de datos y de elegir las estructuras apropiadas para representar y almacenar dichos datos. Por lo general, estas tareas se realizan antes de que se implemente la base de datos. Tienen la responsabilidad de comunicarse con todos los futuros usuarios de la base de datos, a fin de comprender sus necesidades y de presentar un diseño que satisfaga esos requerimientos.
• Usuarios finales
  Son las personas que necesitan tener acceso a la base de datos para consultarla, actualizarla y generar informes.
  • Los usuarios finales esporádicos tienen acceso de vez en cuando a la base de datos,  pero es posible que requieran información diferente en cada ocasión. Utilizan un lenguaje de consulta avanzado para especificar sus solicitudes y suelen ser gerentes de nivel medio.
  • Los usuarios finales simples o paramétricos tienen como función principal realizar consultas y actualizaciones constantes de la base de datos, utilizando tipos estándar de estas operaciones (transacciones programadas) que se han programado con anterioridad.
  • Entre los usuarios finales avanzados se cuentan ingenieros, científicos, analistas de negocios y otros, quienes conocen los recursos del SGBD para satisfacer sus complejos requerimientos.
  • Los usuarios autónomos emplean bases de datos personalizadas gracias a los paquetes de programas comerciales que cuentan con interfaces de fácil uso, basadas en menús o en gráficos.
  • Analistas de sistemas y programadores de aplicaciones
    Los analistas de sistemas determinan los requerimientos de los usuarios finales, sobre todo los de los simples o paramétricos y desarrollan especificaciones para transacciones programadas que satisfagan dichos requerimientos.

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