Logo UAB
2022/2023

Gestió i Administració de Bases de Dades

Codi: 102741 Crèdits: 6
Titulació Tipus Curs Semestre
2502441 Enginyeria Informàtica OB 3 1
2502441 Enginyeria Informàtica OT 4 1

Professor/a de contacte

Nom:
Oriol Ramos Terrades
Correu electrònic:
oriol.ramos@uab.cat

Utilització d'idiomes a l'assignatura

Llengua vehicular majoritària:
català (cat)
Grup íntegre en anglès:
No
Grup íntegre en català:
Sí
Grup íntegre en espanyol:
No

Prerequisits

Es recomana que l’alumne tingui coneixements i capacitats de :

  • Característiques, funcionalitat i estructura de Bases de Dades.
  • Model relacional de Bases de Dades i llenguatge SQL a nivell de consulta.
  • Dissenyar una Base de Dades amb el model E/R i construir el model relacional associat.

Aquests conceptes corresponen a continguts de l'assignatura de Bases de Dades.

Objectius

En aquesta assignatura s'introdueixen els conceptes avançats de Bases de Dades (BD) necessaris tant a nivell de dissenyador de BD com d'usuari.

CONEIXEMENTS: Al finalitzar el curs l'alumne ha de ser capaç de:

  • Conèixer, comprendre i saber utilitzar les principals eines d’administració de BD per a poder parametritzar les BD de la manera més òptima segons les necessitats dels usuaris i processos.
  • Conèixer, comprendre i saber utilitzar les principals eines d’optimització de BD.
  • Conèixer, comprendre i saber configurar les BD distribuïdes
  • Conèixer, comprendre i saber utilitzar BD no relacionals.

HABILITATS: Es pretén que els alumnes adquireixin les següents habilitats:

  • Configurar un sistema de BD de la forma més òptima a partir d’unes necessitats.
  • Optimitzar l’execució de transaccions que maximitzi el temps de resposta i la utilització dels recursos que disposi la BD.
  • Utilitzar el llenguatge SQL immers per a dissenyar, programar i verificar aplicacions de BD basades en llenguatges de programació i SQL.
  • Utilitzar i configurar una BD no relacional a partir d’un disseny E/R de BD.

Treballar amb les habilitats anteriors amb SGBD relacionals, com és ORACLE, d’ús molt estès en l’àmbit professional, tant a nivell d’usuari com d'administrador i SGBD no relacionals, com és mongoDB.

Competències

    Enginyeria Informàtica
  • Adquirir hàbits de pensament.
  • Capacitat per a desenvolupar, mantenir i avaluar serveis i sistemes software que satisfacin tots els requisits de l'usuari i es comportin de forma fiable i eficient, siguin assequibles de desenvolupar i mantenir i compleixin normes de qualitat, aplicant les teories, principis, mètodes i pràctiques de l'Enginyeria del Software.
  • Capacitat per concebre, desenvolupar i mantenir sistemes, serveis i aplicacions informàtiques emprant els mètodes de l'enginyeria del software com a instrument per a assegurar-ne la qualitat.

Resultats d'aprenentatge

  1. Aplicar la planificació de consultes per a l'optimització de recursos.
  2. Aplicar les diferents tasques d'administració de BD en casos pràctics.
  3. Conèixer els mecanismes de consulta i sincronització de nodes en sistemes distribuïts.
  4. Conèixer els mètodes d'optimització de bases de dades i els mecanismes d'administració i parametrització de les mateixes.
  5. Conèixer les bases del paradigma de BBDD orientades a objectes.
  6. Conèixer les limitacions dels diferents sistemes de recuperació d'errors i entendre els processos involucrats al Rollback.
  7. Desenvolupar i mantenir els models de dades que serveixen de base als sistemes software.
  8. Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva.

Continguts

1. Control de accés i seguretat (5 hores)

  • Control d'accés discrecional (DAC).
  • Control d'accés obligatori (MAC).
  • Control d’accés mitjançant rols (RBAC)

2. Nivell intern d’Oracle i PL/SQL (10 hores)

  • Representació interna de les dades: tablespaces i datafiles.
  • Conceptes i registre del sistema.
  • Registre de sistema en Oracle: ARCHIVELOG i NOARCHIVELOG
  • PL/SQL: estructures bàsiques, procediments, funcions i disparadors.

3. Recuperació de BD (10 hores)

  • Conceptes de recuperació.
  • Tècniques de recuperació basades en actualització diferida i immediata.
  • Paginació a l'ombra.
  • Algorisme ARIES.
  • Còpia de seguretat de bases de dades i recuperació davant fallades catastròfiques.

4. Gestió i processament de transaccions (5 hores)

  • Propietats ACID.
  • Planificació de transaccions.
  • Classificació de transaccions en base a serialització: per conflictes i per vista.

5. Protocol de control de Concurrència (25 hores)

  • Administració de transaccions SQL.
  • Deadlock i inanició
  • Tècniques de bloqueig: Granularitat
  • Tècniques basades en marques temporals
  • Tècniques multiversió

6. Optimització de consultes (25 hores)

  • Indexació i hashing
  • Arquitectura
  • Traducció de consultes SQL
  • Implementació d’operadors relacionals
  • Processament en seqüència
  • Heurístiques d’optimització

7. BD  no relacionals: MongoDB  (10 hores)

  • Introducció a les BD no relacionals
  • Introducció a MongoDB: col·leccions i documents
  • Conceptes bàsics de consultes en MongoDB
  • Seguretat en MongoDB: usuaris i rols
  • Nivell intern en MongoDB: WiredTiger
  • Plans d’execució en MongoDB.

8.  BD distribuïdes (10 hores)

  • Conceptes bàsics
  • Tècniques de fragmentació, replicació i assignació de dades
  • Tipus de sistemes de BD distribuïdes
  • Control de concurrència
  • BBDD en MongoDB

 

* les hores en parèntesis són estimatives de les hores que l'alumnat dedicarà a cada tema comptant les hores presencials a classe i les hores fora de l'aula.

 

 

Metodologia

En aquesta assignatura seguirem una metodologia d'aula inversa. En aquesta metodologia, l'estudi dels continguts teòrics s'ha de realitzar abans de les sessions presencials,  com activitat autònoma de l'alumnat, i a partir de material i documentació que tindran accés els estudiants a través del campus virtual de l'assignatura. Les classes presencials esdevenen sessions pràctiques de resolució de problemes i pràctiques, orientades a resoldre tots els dubtes i problemes que s'hagin pogut trobar al llarg de la setmana.

És realitzaran dos tipus d’activitats: resolució de problemes i pràctiques. Les resolucions de problemes  estan orientades a consolidar els aspectes més teòrics de l’assignatura. Una part d’elles seran  individuals mentre que unes altres es realitzaran en grups. Les pràctiques seran activitats grupals essencialment pràctiques que es realitzaran al llarg del curs.

Els grups de treball seran grups de 4 alumnes, es formaran el primer dia de classe i es mantindran estables al llarg de tot el curs. Seran els mateixos per les activitats grupals de teoria i el projecte. 

Sense comptar les hores que s’hagin de dedicar a preparar els exàmens parcials i les hores de sessions a l’aula. S’ha calculat una càrrega mitjana de 6 hores per setmana i estudiant de treball autònom distribuïdes en les següents activitats: 

  • Treball previ: s’estima una mitja de 2 hores per setmana que s’haurà de dedicar a llegir o visualitzar el material que es treballarà a les sessions presencials. 

  • Realització de les pràctiques: s’estima una mitja de 2 a 3 hores per setmana i alumne que s’haurà de dedicar a fer les pràctiques a més de les hores que es dediquin puntualment a les sessions dedicades a la resolució de problemes. 

  • Resolució de problemes: les setmanes amb menys càrrega de feina dedicada a les pràctiques  es dedicaran de 1 a 2 hores a fer més resolucions d’exercicis i problemes dels temes treballats en les sessions presencials. 

Competències transversals: En aquesta assignatura s'haurà de treballar la competència  T01.02 - Desenvolupar la capacitat d'anàlisi, síntesi i prospectiva. Aquesta es treballarà al llarg de tot el curs en totes les activitats que s'hagin de fer però amb més intensitat en la resolució de problemes i pràctiques.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.

Activitats formatives

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Tipus: Dirigides      
Sessions presencials 26 1,04 4, 8
Tipus: Supervisades      
Resolució de problemes i projecte 24 0,96 1, 2, 4, 8
Tipus: Autònomes      
Estudi i preparació proves parcials 20 0,8 3, 4, 5, 6, 8
Realització del projecte 39 1,56 1, 2, 4, 7, 8
Treball previ 26 1,04 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Avaluació

L'avaluació es farà de forma continuada. Hi haurà dues proves teòric-pràctiques individuals per escrit, amb un pes del 50% cadascuna sobre la nota final. La primera prova (Par1) es farà aproximadament a la meitat del semestre i avaluarà els conceptes teòrics i habilitats de gestió i administració de bases de dades tractats a la 1a part del curs. La segona prova (Par2) es realitzarà al final del semestre i avaluarà els conceptes teòrics i habilitats de gestió i administració de bases de dades tractats a la 2a part del curs. 

Examen de recuperació: En cas de que la Nota Teoria no arribi a l'aprovat, els estudiants es podran presentar a un examen de recuperació sobre tots els continguts tractats a classe de teoria. 

La majoria de les setmanes hi haurà la possibilitat de lliurar activitats treballades durant la setmana. El lliurament és opcional i es podrà fer fins a hores fixades amb antelació al Campus Virtual. Amb el 80% de la màxima puntuació possible podrà assolir la màxima puntuació (1 punt) d'aquesta activitat (NPrb). La nota s'obtindrà de les activitats de correcció creuada entre estudiants que s'habilitin per a cada lliurament.  

Les correccions creuades de problemes (CorPr) són opcionals i les podran fer els estudiants que hagin lliurat els exercicis de problemes. Els estudiants podran obtenir un màxim d'un punt d'aquesta activitat que es sumarà a la nota de teoria sempre que s'hagi assolit la nota mínima en tots els parcials. La nota de teoria no podrà ser en cap cas superior a 10. 

La nota de pràctiques  sortirà de la mitjana de les notes obtingudes en cada lliurament. Hi haurà 3 lliuraments: Prac1, Prac2 i Prac3. En cas de suspendre algun lliurament es podrà  recuperar. La nota de la recuperació de la pràctica serà com a màxim un 5. 

 

INDICADORS DE QUALIFICACIÓ: 

La nota final de l'assignatura es calcula de la següent manera: 

  • Nota Parcial 1 = Par1  
  • Nota Parcial 2 = Par2  
  • Nota Teoria = 0'5*Par1 +0'5*Par2 + NPrb + CorPr 
  • Nota Pràctiques = 1/3*Prac1 + 1/3*Prac2 + 1/3*Prac3 
  • NOTA FINAL ASSIGNATURA = 0'5 * Nota Teoria + 0'5 * Nota Pràctiques  

CRITERIS D'AVALUACIÓ 

  • Per a que comptabilitzi les notes de problemes (NPrb) cal obtenir un mínim de 4 en la mitja dels parcials: = 0'5*Par1 +0'5*Par2 >= 4. 
  • En cas de suspendre alguns dels lliuraments de pràctiques  la nota màxima que es pot obtenir a la recuperació és de 5.   
  • Per a considerar aprovades qualsevol de les dues parts (teoria i pràctiques) ha d'obtenir-se un mínim de 5. 
  • L'assignatura estarà aprovada si la NOTA FINAL ASSIGNATURA és superior o igual a 5. 
  • En el cas de no arribar al mínim exigit en alguna de les activitats d'avaluació, la nota numèrica de l'expedient serà el valor menor entre 4,5 i la mitjana ponderada de les notes, 
  • NO AVALUABLE: Si no presenta cap activitat d'avaluació. 
  • REPETIDORS: No es convalida cap part aprovada per separat (teoria, projecte) d'un curs acadèmic a un altre. 
  • IMPORTANT PER A TOTS ELS ALUMNES: És important inscriure's al campus virtual de l’assignatura al Caronte (http://caronte.uab.cat), doncs s'hi publiquen els materials de l'assignatura, es fan els lliuraments de les activitats i es publiquen les notes finals de l'assignatura. 
  • Atorgar una qualificació de matrícula d’honor és decisió del professorat responsable de l’assignatura. La normativa de la UAB indica que les MH només es podran concedir a estudiants que hagin obtingut una qualificació final igual o superior a 9.00. Es pot atorgar fins a un 5% de MH del total d'estudiants matriculats.

CALENDARI D'AVALUACIÓ: 

  • Exàmens Parcials: horari anunciat a principi de semestre. 
  • Examen de Recuperació: segons calendari acadèmic de l'Escola d'Enginyeria. 
  • Lliuraments de les activitats: data i hora fixada amb antelació al Caronte. 
  • Lliuraments del projecte: data i hora fixada amb antelació al Caronte.

Les dates dels lliuraments s’indicaran al Caronte (http://caronte.uab.cat) i poden estar subjectes a canvis de programació per motius d'adaptació a possibles incidències. Sempre s'informarà per Caronte sobre aquests canvis ja que s’entén que és el mecanisme habitual d'intercanvi d'informació entre professor i estudiants. 

Per a cada activitat d’avaluació, s’indicarà un lloc, data i hora de revisió en la que l'estudiant podrà revisar l’activitat amb el professor. En aquest context, es podran fer reclamacions sobre la nota de l’activitat, que seran avaluades pel professorat responsable de l’assignatura. Si l'estudiant no es presenta a aquesta revisió, no es revisarà posteriorment aquesta activitat. 

Sense perjudici d'altres mesures disciplinàries que s'estimin oportunes, i d'acord amb la normativa acadèmica vigent, les  irregularitats comeses per un estudiant que puguin conduir a una variació de la qualificació es qualificaran amb un zero (0). Les  activitats d'avaluació qualificades d'aquesta forma i per aquest procediment no seran recuperables. Si és necessari superar qualsevol d'aquestes activitats d'avaluació per aprovar l'assignatura, aquesta assignatura quedarà suspesa directament, sense oportunitat de  recuperar-la en el mateix curs. Aquestes irregularitats inclouen, entre d'altres: 

  • la còpia total o parcial d'una pràctica, informe, o qualsevol altra activitat d'avaluació; 
  • deixar copiar; 
  • presentar un treball de grup no fet íntegrament pels membres del grup; 
  • presentar com apropis materials elaborats per un tercer, encara que  siguin traduccions o adaptacions, i en general treballs amb elements no originals i exclusius de l'estudiant; 
  • tenir dispositius de comunicació (com telèfons mòbils, smartwatches, etc.) accessibles durant les proves d'avaluació teorico-pràctiques individuals (exàmens).

La nota numèrica de l'expedient serà el valor menor entre 3.5 i la mitjana ponderada de les notes en cas que l'estudiant hagi comès irregularitats en un acte d'avaluació (i per tant no serà possible l'aprovat per compensació). En resum: copiar, deixar copiar o plagiar en qualsevol de les activitats d'avaluació equival a un suspens amb nota inferior a 3,5. 

Activitats d'avaluació

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
1r Parcial de Teoria 0,25 2 0,08 6, 7, 8
2n Parcial de Teoria 0,25 2 0,08 1, 4, 5, 8
Correcció creuada d'exercicis (CorPr) 0,05 3 0,12 1, 2, 5, 8
Lliuraments de Problemes (NPrb) 0,1 2 0,08 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Lliuraments del projecte 0,5 6 0,24 1, 2, 4, 7, 8

Bibliografia

MATERIAL DE L’ASSIGNATURA: http://caronte.uab.cat, assignatura Gestió i Administració de Bases de Dades.

BIBLIOGRAFIA BÀSICA:

  • Avi Silberschatz, Henry F. Korth, S. Sudarshan, Database System Concepts Sixth Edition, McGraw-Hill.
  • Elmasri/Navathe, Fundamentos de Sistemas de Bases de Datos, Addison-Wesley, 5a edición, 2007.
  • Ramakrishmnan, Gehrke, Sistemas de Gestión de bases de Datos, 3a edición, McGraw-Hill, 2006.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTÀRIA:

  • A. Silberschatz, H.F. Korth, S. Sudarshan, Fundamentos de Bases de Datos, 5a edición, McGraw-Hill, 2006.
  • T.M. Connolly, C.E. Begg, Sistemas de Bases de Datos, 4a edición, Pearson-Addison-Wesley, 2005.
  • P.Rob, C. Coronel, Sistemas de Bases de datos. Diseño, implementación y administración, Thomson-Paraninfo, 2004.
  • J. Hernández, M. José Ramírez, C. Ferri, Introducción a la Minería de Datos, Pearson-prentice Hall, 2005.
  • M. Celma, J.C. Casamayor, L. Mota, Bases de Datos Relacionales, Pearson-Prentice Hall, 2003.
  • D.M. Kroenke, Procesamiento de Bases de Datos, 8ª edición, Pearson-Prentice Hall, 2003.
  • M. Marqués, J.I. Aliaga, S. García, G. Quintana, SQL y desarrollo de aplicaciones en ORACLE 8, Col.lecció; "Treball d'Informàtica i Tecnologia, 9, Universitat Jaume I, 2001.
  • G.W. Hansen, J.V. Hansen, Diseño y administración de Bases de Datos, 2a edición, Prentice Hall, 1997.
  • C.J. Date, H. Darwen, A Guide to the SQL standart, 3rd edition, Addison-Wesley, 1994.
  • C.J. Date, Introducción a los sistemas de Bases de Datos, Vol.1, 7a edición, Prentice Hall, 2001.

ENLLAÇOS WEB:

BASES DE DADES RELACIONALS i NO RELACIONAL:

Programari

Per fer el projecte cal el següent programari:

  • Editor Python, p.e. Pycharm
  • client ssh
  • Us de repositori (bitbucket) i gestió del projecte (Jira)