Desde tiempos inmemoriales, los humanos han almacenado los datos en algún tipo de soporte (piedra, papel, madera, etc.) a fin de que quedara constancia. Así mismo estos datos han de ser interpretados para que se conviertan en información útil, interpretación que supone un fenómeno de agrupación y clasificación.

Actualmente las bases de datos son el método preferido para el almacenamiento estructurado de datos. Desde las grandes aplicaciones multiusuario, hasta los teléfonos móviles y las agendas electrónicas utilizan tecnología de bases de datos para asegurar la integridad de los datos y facilitar la labor tanto de usuarios como de los programadores que las desarrollaron.

Desde la realización del primer modelo de datos, pasando por la administración del sistema gestor, hasta llegar al desarrollo de la aplicación, los conceptos y la tecnología asociados son muchos y muy heterogéneos. Sin embargo, es imprescindible conocer los aspectos clave de cada uno de estos temas para tener éxito en cualquier proyecto que implique trabajar con bases de datos.

En los años 40 del siglo pasado, los sistemas de archivos generados a través de los primeros lenguajes de programación como Cobol y Fortran, permitieron almacenar los datos a través de archivos sin formato alguno (texto plano, como por ejemplo cuando se guarda un texto en el editor de textos sin ningún formato) con las únicas funciones de lectura y escritura.

Posteriormente surgió el denominado sistema de ficheros que es un conjunto de programas que prestan servicio a los usuarios finales. Cada programa define y maneja sus propios datos. Los sistemas de ficheros surgieron al tratar de informatizar el manejo de los archivadores manuales con objeto de proporcionar un acceso más eficiente a los datos. En lugar de establecer un sistema centralizado en donde almacenar todos los datos de la organización o empresa, se escogió un modelo descentralizado en el que cada división o departamento almacena y gestiona sus propios datos.

Los sistemas de ficheros presentan una serie de inconvenientes:

• Separación y aislamiento de los datos. Cuando los datos se separan en diferentes ficheros, es más complicado acceder a ellos, ya que el programador de aplicaciones debe sincronizar el procesamiento de los distintos ficheros implicados para asegurar que se extraen los datos correctos.
• Duplicación de datos. La redundancia de datos existente en los sistemas de ficheros hace que se desperdicie espacio de almacenamiento y lo que es más importante, puede llevar a que se pierda la consistencia de los datos. Se produce una inconsistencia cuando copias de los mismos datos no coinciden.
• Dependencia de datos. Ya que la estructura física de los datos (la definición de los ficheros y de los registros) se encuentra codificada en los programas de aplicación, cualquier cambio en dicha estructura es difícil de realizar. El programador debe identificar todos los programas afectados por este cambio, modificarlos y volverlos a probar, lo que cuesta mucho tiempo y está sujeto a que se produzcan errores. A este problema, tan característico de los sistemas de ficheros, se le denomina también falta de independencia de datos lógica-física.
• Formatos de ficheros no compatibles. Ya que la estructura de los ficheros se define en los programas de aplicación, es completamente dependiente del lenguaje de programación. La incompatibilidad entre ficheros generados por distintos lenguajes hace que los ficheros sean difíciles de procesar de modo conjunto.
• Consultas fijas y proliferación de programas de aplicación. Desde el punto de vista de los usuarios finales, los sistemas de ficheros fueron un gran avance comparados a los sistemas manuales. Como consecuencia de esto, creció la necesidad de realizar distintos tipos de consultas de datos, sin embargo, los sistemas de ficheros son muy dependientes del programador de aplicaciones: cualquier consulta o informe que se quiera realizar debe ser programado por él. En algunas organizaciones se conformaron con fijar el tipo de consultas e informes, siendo imposible realizar otro tipo de consultas que no se hubieran tenido en cuenta a la hora de escribir los programas de aplicación.

Los inconvenientes de los sistemas de ficheros se pueden atribuir a dos factores:

El objetivo básico de cualquier base de datos es el almacenamiento de símbolos, números y letras carentes de un significado en sí, que mediante un tratamiento adecuado se convierten en información útil. Un ejemplo podría ser el siguiente dato: 20131224, con el tratamiento correcto podría convertirse en la siguiente información: "Fecha de nacimiento: 24 de diciembre del año 2013".

Según van evolucionando en el tiempo, las necesidades de almacenamiento de datos van creciendo y con ellas las necesidades de transformar los mismos datos en información de muy diversa naturaleza. Esta información es utilizada como herramientas de trabajo y soporte para la toma de decisiones por un gran colectivo de profesionales que consideran dicha información como base de su actividad. Por este motivo el trabajo del diseñador de bases de datos es cada vez más delicado, un error en el diseño o en la interpretación de datos puede dar lugar a información incorrecta y conducir al usuario a la toma de decisiones equivocadas. Se hace necesario la creación de un sistema que ayude al diseñador a crear estructuras correctas y fiables, minimizando los tiempos de diseño y explotando todos los datos, así nació la metodología de diseño de bases de datos.

Se puede definir una base de datos, como un fichero en el cual se almacena información de cualquier tipo. En dicho fichero la información se guarda en campos o delimitadores, por ejemplo, podemos almacenar el nombre y apellidos de las personas de modo separado, de ésta forma es posible obtener del fichero todos los nombres o todos los apellidos, tanto de forma separada como conjunta. Normalmente el número de campos que se tienen en una base varía según las necesidades en cuanto a gestión de datos, de forma que después se pueda explotar la información de forma ordenada y separada, aunque el resto de la información sigue almacenada y guardada en la base de datos.

Una base de datos, no es sólo el fichero en donde están datos, sino que en dicho archivo se encuentra la estructura de los datos, así que para saber qué longitud tiene cada campo, hay que conocer como se llama el campo y qué longitud en caracteres tiene, así como el tipo de datos en dicho campo, porque puede contener desde letras a números o incluso otros datos más complejos, dependiendo de la estructura de la base y del sistema gestor.

En realidad aparte de los datos que son almacenados en el archivo, también otra serie de datos, en los que se informa del tipo de campo, los campos y la longitud de cada campo, es lo que se llama gestor de datos, que permite saber que cada registro (un registro es una suma de campos, por ejemplo a Marisol Collazos, Marisol lo guardamos en el campo Nombre y Collazos en el campo Apellidos, cada registro es cada persona que almacenamos en la base, osea una persona es un registro y cada registro está constituido por los campos Nombre y Apellido.

Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) es una serie de recursos para manejar grandes volúmenes de información, sin embargo no todos los sistemas que manejan información son bases de datos.

Para trabajar de un modo más efectivo, en 1964, se diseñaron los primeros Gestores de Base de Datos (SGDB o DBMS), por medio de los que se pretendía dar un cambio total a los sistemas de archivos. Con los DBMS se creó el concepto de administración de datos, por medio de actividades integradas que permiten verlos físicamente en un almacenamiento único pero lógicamente se manipulan a través de esquemas compuestos por estructuras donde se establecen vínculos de integridad, métodos de acceso y organización física sobre los datos, permitiendo así obtener valores agregados de utilización tales como: manejo de usuarios, seguridad, atomicidad e independencia física y lógica de los datos, entre otros.

Los sistemas de bases de datos tienen su origen en el proyecto estadounidense Apolo de mandar al hombre a la luna, gran cantidad de información que requería el proyecto. La primera empresa encargada del proyecto, NAA (North American Aviation), desarrolló un software denominado GUAM (General Update Access Method) que estaba basado en el concepto de que varias piezas pequeñas se unen para formar una pieza más grande, y así sucesivamente hasta que el producto final está ensamblado.

El primer sistema gestor de bases de datos comercial, IDS (Integrated Data Store) de General Electric y Bull, se diseñó bajo el concepto de modelo de datos en red (Bachgman, 1965). Posteriormente se desarrolló el IMS (Information Management System) de IBM, sobre el concepto del modelo de datos jerárquico. A estos sistemas se accedía normalmente mediante lenguajes de programación como COBOL usando interfaces de bajo nivel, lo cual implicaba que las tareas de creación de aplicaciones y mantenimiento de los datos fueran controlables, aunque bastante complejas.

Durante los años ochenta del siglo pasado aparecen y se difunden rápidamente los ordenadores personales. También surge software para estos equipos monousuario (por ejemplo, dBase y sus derivados, Access), con los cuales es fácil crear y utilizar conjuntos de datos, y que se denominan personal data bases. El hecho de denominar SGBD a estos primeros sistemas para PC es un poco forzado, ya que no aceptaban estructuras complejas ni interrelaciones, ni podían ser utilizados en una red que sirviese simultáneamente a muchos usuarios de diferentes tipos. Sin embargo, algunos, con el tiempo, se han ido convirtiendo en auténticos SGBD.

Actualmente, los SGBD relacionales están en plena transformación para adaptarse a tres tecnologías de éxito reciente, fuertemente relacionadas: la multimedia, la de orientación a objetos (OO) e internet y la web.

Sin embargo, algunas aplicaciones no tienen suficiente con la incorporación de tipos especializados en multimedia. Necesitan tipos complejos que el desarrollador pueda definir a medida de la aplicación. En definitiva, se necesitan tipos abstractos de datos (TAD). Los SGBD más recientes ya incorporan esta posibilidad, y abren un amplio mercado de TAD predefinidos o librerías de clases.

Esto conduce a la orientación a objetos (OO). El éxito de la OO al final de los años ochenta, en el desarrollo de software básico, en las aplicaciones de ingeniería industrial y en la construcción de interfaces gráficas con los usuarios, ha hecho que durante la década de los noventa se extendiese en prácticamente todos los campos de la informática.

La amplia difusión de la web ha dado lugar a que los SGBD incorporen recursos para ser servidores de páginas web, como por ejemplo la inclusión de SQL en páginas web en lenguaje HTML, SQL incorporado en Java, etc.

Durante estos últimos años se ha empezado a extender un tipo de aplicación de las BD denominado Data Warehouse, o almacén de datos, que también produce algunos cambios en los SGBD relacionales del mercado.

Un sistema de bases de datos debe responder a las siguientes características: