Prefacio

Bases de datos y usuarios de bases de datos

• Introducción
• Un ejemplo
• Características del enfoque de base de datos
• Actores en escena
• Trabajadores detrás de la escena
• Ventajas de usar el enfoque DBMS
• Una breve historia de las aplicaciones de bases de datos
• Cuándo no usar un DBMS
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Conceptos y arquitectura del sistema de base de datos

• Modelos de datos, esquemas e instancias
• Arquitectura de tres esquemas e independencia de datos
• Idiomas e interfaces de bases de datos
• El entorno del sistema de base de datos
• Arquitecturas centralizadas y cliente/servidor para DBMS
• Clasificación de los sistemas de gestión de bases de datos
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Modelado de datos utilizando el modelo de entidad-relación (ER)

• Uso de modelos de datos conceptuales de alto nivel para el diseño de bases de datos
• Una aplicación de base de datos de muestra
• Tipos de entidades, conjuntos de entidades, atributos y claves
• Tipos de relaciones, conjuntos de relaciones, roles y restricciones estructurales
• Tipos de entidades débiles
• Refinando el diseño de ER para la base de datos de EMPRESA
• Diagramas ER, convenciones de nomenclatura y problemas de diseño
• Ejemplo de otra notación: diagramas de clases UML
• Tipos de relación de grado superior a dos
• Otro ejemplo: una base de datos UNIVERSITARIA
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Ejercicios de laboratorio
• Bibliografía seleccionada

El modelo mejorado de entidad-relación (EER)

• Subclases, superclases y herencia
• Especialización y Generalización
• Restricciones y características de las jerarquías de especialización y generalización
• Modelado de tipos UNION utilizando categorías
• Ejemplo de esquema EER UNIVERSITARIO, opciones de diseño y definiciones formales
• Ejemplo de otra notación: representación de especialización y generalización en diagramas de clases
• Conceptos de abstracción de datos, representación del conocimiento y ontología
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Ejercicios de laboratorio
• Bibliografía seleccionada

El modelo de datos relacionales y las restricciones de la base de datos relacional

• Conceptos de modelos relacionales
• Restricciones del modelo relacional y esquemas de bases de datos relacionales
• Actualización de operaciones, transacciones y tratamiento de infracciones de restricciones
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Definición de datos SQL y tipos de datos

• Definición de datos SQL y tipos de datos
• Especificación de restricciones en SQL
• Consultas básicas de recuperación en SQL
• Instrucciones INSERT, DELETE y UPDATE en SQL
• Características adicionales de SQL
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Más SQL: consultas complejas, disparadores, vistas y modificación de esquemas

• Consultas de recuperación de SQL más complejas
• Especificación de restricciones como aserciones y acciones como disparadores
• Vistas (Tablas Virtuales) en SQL
• Declaraciones de cambio de esquema en SQL
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

El álgebra relacional y el cálculo relacional

• Operaciones relacionales unarias: SELECT y PROJECT
• Operaciones de álgebra relacional de la teoría de conjuntos
• Operaciones Relacionales Binarias: JOIN y DIVISION
• Operaciones relacionales adicionales
• Ejemplos de Consultas en Álgebra Relacional
• El cálculo relacional de tuplas
• El cálculo relacional de dominio
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Ejercicios de laboratorio
• Bibliografía seleccionada

Diseño de bases de datos relacionales por ER- y EER-to-Relational Mapping

• Diseño de bases de datos relacionales usando ER-to-Relational Mapping
• Asignación de construcciones del modelo EER a relaciones
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Ejercicios de laboratorio
• Bibliografía seleccionada

Introducción a las Técnicas de Programación SQL

• Descripción general de las técnicas y problemas de programación de bases de datos
• SQL incorporado, SQL dinámico y SQL J
• Programación de bases de datos con llamadas a funciones y bibliotecas de clases: SQL/CLI y JDBC
• Procedimientos almacenados de base de datos y SQL/PSM
• Comparando los tres enfoques
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Programación de bases de datos web usando PHP

• Un ejemplo simple de PHP
• Descripción general de las características básicas de PHP
• Descripción general de la programación de bases de datos PHP
• Breve descripción general de las tecnologías Java para la programación web de bases de datos
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Bases de datos de objetos y objetos-relacionales

• Descripción general de los conceptos de la base de datos de objetos
• Extensiones de base de datos de objetos a SQL
• El modelo de objetos ODMG y el lenguaje de definición de objetos ODL
• Diseño conceptual de bases de datos de objetos
• El lenguaje de consulta de objetos OQL
• Descripción general del enlace del lenguaje C++ en el estándar ODMG
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

XML: lenguaje de marcado extensible

• Datos estructurados, semiestructurados y no estructurados
• Modelo de datos jerárquico (árbol) XML
• Documentos XML, DTD y esquema XML
• Almacenamiento y extracción de documentos XML de bases de datos
• Lenguajes XML
• Extracción de documentos XML de bases de datos relacionales
• XML/SQL: funciones SQL para crear datos XML
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Conceptos básicos de dependencias funcionales y normalización para bases de datos relacionales

• Pautas de diseño informal para esquemas de relación
• Dependencias Funcionales
• Formas normales basadas en claves primarias
• Definiciones generales de las formas normales segunda y tercera
• Forma normal de Boyce-Codd
• Dependencia Multivaluada y Cuarta Forma Normal
• Unir dependencias y quinta forma normal
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Ejercicios de laboratorio
• Bibliografía seleccionada

Algoritmos de diseño de bases de datos relacionales y dependencias adicionales

• Temas adicionales en dependencias funcionales: reglas de inferencia, equivalencia y cobertura mínima
• Propiedades de las Descomposiciones Relacionales
• Algoritmos para el diseño de esquemas de bases de datos relacionales
• Acerca de nulos, tuplas colgantes y diseños relacionales alternativos
• Discusión adicional de dependencias multivaluadas y 4NF
• Otras dependencias y formas normales
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Ejercicios de laboratorio
• Bibliografía seleccionada

Almacenamiento en disco, estructuras de archivos básicas, hashing y arquitecturas modernas de almace

• Introducción
• Dispositivos de almacenamiento secundarios
• Almacenamiento en búfer de bloques
• Colocación de registros de archivos en el disco
• Operaciones en archivos
• Archivos de registros desordenados (archivos de montón)
• Archivos de Registros Ordenados (Sorted Files)
• Técnicas de hashing
• Otras organizaciones de archivos primarios
• Paralelización del acceso al disco mediante la tecnología RAID
• Arquitecturas modernas de almacenamiento
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Estructuras de indexación para archivos y diseño de bases de datos físicas

• Tipos de índices ordenados de un solo nivel
• Índices multinivel
• Índices multinivel dinámicos utilizando árboles B y árboles B+
• Índices en claves múltiples
• Otros tipos de índices
• Algunas cuestiones generales relativas a la indexación
• Diseño de bases de datos físicas en bases de datos relacionales
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Estrategias para el procesamiento de consultas

• Traducir consultas SQL a álgebra relacional y otros operadores
• Algoritmos para clasificación externa
• Algoritmos para la operación SELECT
• Implementación de la operación JOIN
• Algoritmos para operaciones PROYECTO y Conjunto
• Implementación de operaciones agregadas y diferentes tipos de JOIN
• Combinación de operaciones mediante canalización
• Algoritmos paralelos para el procesamiento de consultas
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Optimización de consultas

• Árboles de consulta y heurística para la optimización de consultas
• Elección de planes de ejecución de consultas
• Uso de selectividades en la optimización basada en costos
• Funciones de costo para la operación SELECT
• Funciones de costo para la operación JOIN
• Ejemplo para ilustrar la optimización de consultas basada en costos
• Problemas adicionales relacionados con la optimización de consultas
• Un ejemplo de optimización de consultas en almacenes de datos
• Descripción general de la optimización de consultas en Oracle
• Optimización de consultas semánticas
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Introducción a los conceptos y la teoría del procesamiento de transacciones

• Introducción al procesamiento de transacciones
• Conceptos de transacciones y sistemas
• Propiedades deseables de las transacciones
• Caracterización de cronogramas basados en la recuperabilidad
• Caracterización de programaciones basadas en serializabilidad
• Soporte de transacciones en SQL
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Técnicas de control de concurrencia

• Técnicas de bloqueo de dos fases para control de concurrencia
• Control de simultaneidad basado en el orden de la marca de tiempo
• Técnicas de control de concurrencia multiversión
• Técnicas de validación (optimistas) y control de concurrencia de aislamiento de instantáneas
• Granularidad de elementos de datos y bloqueo de granularidad múltiple
• Uso de bloqueos para control de concurrencia en índices
• Otros problemas de control de concurrencia
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Técnicas de recuperación de bases de datos

• Conceptos de recuperación
• Recuperación NO-UNDO/REDO basada en actualización diferida
• Técnicas de Recuperación Basadas en Actualización Inmediata
• Paginación en la sombra
• El algoritmo de recuperación de ARIES
• Recuperación en Sistemas de Bases de Datos Múltiples
• Copia de seguridad de la base de datos y recuperación de fallas catastróficas
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Conceptos de bases de datos distribuidas

• Conceptos de bases de datos distribuidas
• Técnicas de fragmentación, replicación y asignación de datos para el diseño de bases de datos distri
• Descripción general del control de simultaneidad y la recuperación en bases de datos distribuidas
• Descripción general de la gestión de transacciones en bases de datos distribuidas
• Procesamiento y optimización de consultas en bases de datos distribuidas
• Tipos de sistemas de bases de datos distribuidas
• Arquitecturas de bases de datos distribuidas
• Gestión de catálogos distribuidos
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Bases de datos NOSQL y sistemas de almacenamiento de Big Data

• Introducción a los sistemas NOSQL
• El teorema de la PAC
• Sistemas NOSQL basados en documentos y MongoDB
• Almacenes de valor-clave NOSQL
• Sistemas NOSQL basados en columnas o columnas anchas
• Bases de datos de gráficos NOSQL y Neo4j
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Bibliografía seleccionada

Tecnologías Big Data Basadas en MapReduce y Hadoop

• ¿Qué es Big Data?
• Introducción a MapReduce y Hadoop
• Sistema de archivos distribuido Hadoop (HDFS)
• MapReduce: detalles adicionales
• Hadoop v2 alias HILO
• Discusión General
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Bibliografía seleccionada

Modelos de datos mejorados: Introducción a las bases de datos activas, temporales, espaciales, multi

• Conceptos y factores desencadenantes de bases de datos activas
• Conceptos de bases de datos temporales
• Conceptos de bases de datos espaciales
• Conceptos de bases de datos multimedia
• Introducción a las bases de datos deductivas
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Introducción a la recuperación de información y la búsqueda web

• Conceptos de recuperación de información (IR)
• Modelos de recuperación
• Tipos de Consultas en Sistemas IR
• Preprocesamiento de texto
• Indexación invertida
• Medidas de evaluación de relevancia de búsqueda
• Búsqueda y análisis web
• Tendencias en la recuperación de información
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Bibliografía seleccionada

Conceptos de minería de datos

• Descripción general de la tecnología de minería de datos
• Reglas de asociación
• Clasificación
• Agrupación
• Enfoques para otros problemas de minería de datos
• Aplicaciones de Minería de Datos
• Herramientas comerciales de minería de datos
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Descripción general del almacenamiento de datos y OLAP

• Introducción, definiciones y terminología
• Características de los almacenes de datos
• Modelado de datos para almacenes de datos
• Construcción de un almacén de datos
• Funcionalidad típica de un almacén de datos
• Almacén de datos frente a vistas
• Dificultades de implementar almacenes de datos
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Bibliografía seleccionada

Seguridad de la base de datos

• Introducción a los problemas de seguridad de la base de datos
• Control de acceso discrecional basado en la concesión y revocación de privilegios
• Control de acceso obligatorio y control de acceso basado en roles para seguridad multinivel
• Inyección SQL
• Introducción a la Seguridad de Bases de Datos Estadísticas
• Introducción al control de flujo
• Infraestructuras de cifrado y clave pública
• Cuestiones de privacidad y preservación
• Desafíos para mantener la seguridad de la base de datos
• Seguridad basada en etiquetas de Oracle
• Resumen
• Preguntas de revisión
• Exercises
• Bibliografía seleccionada

Apéndice A: notaciones esquemáticas alternativas para modelos ER

Apéndice B: Parámetros de los discos

Apéndice C: Descripción general del lenguaje QBE

• C.1 Recuperaciones básicas en QBE
• C.2 Agrupación, agregación y modificación de la base de datos en QBE