📚 BASES DE DATOS, HTTP Y MACHINE LEARNING EN SQL SERVER

Clase magistral para el examen TAI

🎓 Cómo usar este documento: Lee la explicación de cada bloque temático y responde las preguntas antes de pasar al siguiente. Las soluciones comentadas están al final.

BLOQUE 1 — SGBD Y SUS PUERTOS

¿Qué es un SGBD?

Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD) es el software que permite crear, gestionar y acceder a bases de datos. Cada SGBD escucha conexiones en un puerto TCP estándar.

Tipos de SGBD

Tipos de SGBD
├── Relacional (SQL)        → MySQL, PostgreSQL, SQL Server, Oracle, DB2...
├── NoSQL — Documentos      → MongoDB, CouchDB, RavenDB, RethinkDB...
├── NoSQL — Clave-valor     → Redis, Tarantool, Aerospike, Hazelcast...
├── NoSQL — Columnas        → Cassandra, HBase...
├── NoSQL — Búsqueda        → Elasticsearch
├── NoSQL — Grafos          → Neo4j
├── Orientada a objetos     → GemStone, ObjectDB, Zope, DB4O...
├── Multi-modelo            → ArangoDB, OrientDB...
├── Almacén de datos (DW)   → Apache Hive, Snowflake...
├── Series temporales       → InfluxDB
└── NewSQL                  → VoltDB

Tabla de SGBD y sus puertos — Los más importantes

Tabla extendida — SGBD adicionales

💡 Mnemotecnia para los puertos más importantes:
- MySQL = 3306 → "MySQL tiene 3 partes: M-Y-SQL → 3306"
- PostgreSQL = 5432 → "Post5gres → 5432"
- SQL Server = 1433 → "1 SQL Server, 433"
- MongoDB = 27017 → "Mongo 27017"
- Oracle = 1521 → "Ora1521e"
- Redis = 6379 → "Redis → 6379"

🧪 TEST — BLOQUE 1: SGBD y puertos

1. ¿Cuál es el puerto estándar de MySQL y MariaDB?

• a) 5432
• b) 1433
• c) 3306
• d) 27017

2. ¿Qué SGBD usa el puerto 5432?

• a) MySQL
• b) PostgreSQL
• c) Oracle
• d) MongoDB

3. Microsoft SQL Server escucha por defecto en el puerto:

• a) 1521
• b) 3306
• c) 5432
• d) 1433

4. ¿Qué tipo de SGBD es MongoDB?

• a) Relacional
• b) NoSQL orientado a documentos
• c) NoSQL de clave-valor
• d) Base de datos de grafos

5. Amazon Aurora usa el puerto 3306 porque:

• a) Es el puerto asignado por IANA para bases de datos cloud
• b) Es compatible con MySQL y utiliza el mismo puerto
• c) Es el puerto estándar para todas las bases de datos de Amazon
• d) Solo usa ese puerto en modo desarrollo local

6. ¿Qué SGBD NoSQL está especializado en búsqueda y análisis, y usa el puerto 9200?

• a) Redis
• b) Cassandra
• c) MongoDB
• d) Elasticsearch

7. Oracle Database usa el puerto 1521. ¿Para qué componente es ese puerto?

• a) Para la interfaz web de administración
• b) Para el listener de Oracle (que acepta las conexiones entrantes)
• c) Para las conexiones de replicación entre nodos
• d) Para el acceso REST API

8. ¿Qué SGBD NoSQL de clave-valor en memoria usa el puerto 6379?

• a) MongoDB
• b) Cassandra
• c) Redis
• d) Hazelcast

BLOQUE 2 — MÉTODOS DE PETICIÓN HTTP

¿Qué son los métodos HTTP?

Los métodos de petición HTTP (también llamados verbos HTTP) indican la acción que el cliente desea realizar sobre un recurso del servidor. Son el mecanismo básico de comunicación en la web y las APIs REST.

Los 6 métodos principales

💡 Idempotente: hacer la misma petición múltiples veces produce el mismo resultado que hacerla una sola vez.

Descripción detallada de cada método

GET
└── El más usado. Solicita un recurso al servidor.
    El servidor responde con los datos solicitados.
    No modifica nada en el servidor.

HEAD
└── Como GET pero SIN cuerpo de respuesta.
    Solo devuelve los encabezados (headers).
    Útil para comprobar si un recurso existe o cuándo fue modificado.

POST
└── Envía datos al servidor para CREAR un nuevo recurso.
    Los datos van en el cuerpo de la petición.
    Cada petición puede crear un recurso nuevo (no idempotente).

PUT
└── Envía TODOS los datos de un recurso para REEMPLAZARLO completamente.
    Si el recurso no existe, lo crea.
    Se envían todos los campos aunque no hayan cambiado.

DELETE
└── Elimina el recurso indicado en la URL.

PATCH
└── Modifica PARCIALMENTE un recurso.
    Solo se envían los campos que se quieren cambiar.
    Diferencia clave con PUT: PUT reemplaza todo, PATCH solo actualiza lo necesario.

Diferencia clave: PUT vs PATCH

Métodos adicionales

Métodos HTTP y operaciones CRUD

🧪 TEST — BLOQUE 2: Métodos HTTP

9. ¿Cuál es la diferencia principal entre GET y HEAD?

• a) GET es más seguro que HEAD
• b) HEAD devuelve solo las cabeceras sin el cuerpo de la respuesta; GET devuelve también el cuerpo
• c) HEAD modifica los datos; GET solo los lee
• d) GET requiere autenticación; HEAD no

10. ¿Qué método HTTP se usa para crear un nuevo recurso en el servidor?

• a) GET
• b) PUT
• c) POST
• d) PATCH

11. ¿Cuál es la diferencia clave entre PUT y PATCH?

• a) PUT elimina el recurso; PATCH lo crea
• b) PUT reemplaza el recurso completamente (envía todos los datos); PATCH solo modifica los campos que cambian
• c) PATCH es más seguro que PUT
• d) Son exactamente equivalentes, solo difieren en el nombre

12. ¿Qué método HTTP establece un túnel de comunicación?

• a) TRACE
• b) OPTIONS
• c) CONNECT
• d) HEAD

13. En términos de operaciones CRUD, ¿a qué operación corresponde el método DELETE?

• a) Create
• b) Read
• c) Update
• d) Delete

14. El método TRACE se usa principalmente para:

• a) Crear recursos nuevos en el servidor
• b) Rastrear el camino de la petición y verificar si hay cambios en las cabeceras
• c) Establecer conexiones seguras entre cliente y servidor
• d) Obtener las opciones disponibles para un recurso

BLOQUE 3 — MACHINE LEARNING SERVICES EN SQL SERVER

¿Qué es Machine Learning Services?

SQL Server Machine Learning Services es una característica de SQL Server que permite ejecutar scripts de Python y R directamente dentro de la base de datos, sin necesidad de mover los datos a otro servidor.

Capacidades principales

SQL Server Machine Learning Services
├── Preparar y limpiar datos
├── Ingeniería de características (feature engineering)
├── Entrenar modelos de aprendizaje automático
├── Evaluar modelos
└── Implementar/desplegar modelos

Paquetes Microsoft incluidos

💡 También se pueden instalar frameworks de código abierto como PyTorch, TensorFlow y scikit-learn.

Marco de extensibilidad

El Extensibility Framework es la arquitectura que permite a SQL Server ejecutar scripts externos (Python, R) de forma segura y aislada:

Marco de extensibilidad de SQL Server ML Services
├── Extensión de Python  → Ejecuta scripts Python en proceso separado
├── Extensión de R       → Ejecuta scripts R en proceso separado
└── Plataforma de extensibilidad → Gestiona la comunicación entre SQL Server
                                    y los procesos externos

🧪 TEST — BLOQUE 3: Machine Learning Services en SQL Server

15. ¿Cuál es la principal ventaja de ejecutar scripts de ML directamente en SQL Server?

• a) Es más fácil de programar que Python standalone
• b) Los scripts se ejecutan donde residen los datos, eliminando la transferencia de datos por red
• c) SQL Server incluye una GPU dedicada para ML
• d) Solo SQL Server soporta Python y R de forma nativa

16. ¿Qué procedimiento almacenado se usa para ejecutar scripts Python o R en SQL Server?

• a) sp_run_script
• b) sp_execute_external_script
• c) sp_ml_execute
• d) exec_python_script

17. ¿Cuál es el paquete principal de Microsoft para Python escalable en SQL Server Machine Learning Services?

• a) microsoftml
• b) RevoScaleR
• c) revoscalepy
• d) sqlrutils

18. El paquete olapR de R en SQL Server está diseñado para:

• a) Ejecutar algoritmos de deep learning
• b) Consultas MDX en cubos OLAP de SQL Server Analysis Services
• c) Registrar scripts R como procedimientos almacenados T-SQL
• d) Análisis de series temporales en bases de datos relacionales

✅ SOLUCIONES COMENTADAS

1 → c) MySQL y MariaDB usan el puerto 3306. Es uno de los puertos de base de datos más conocidos. MariaDB es un fork comunitario de MySQL y mantiene compatibilidad total, incluyendo el puerto.

2 → b) PostgreSQL usa el puerto 5432. Es un SGBD relacional de código abierto muy avanzado. No confundir con MySQL (3306), Oracle (1521) ni MongoDB (27017).

3 → d) Microsoft SQL Server escucha por defecto en el puerto 1433. Es el puerto estándar asignado para SQL Server en entornos Windows. Oracle usa 1521; PostgreSQL usa 5432.

4 → b) MongoDB es un SGBD NoSQL orientado a documentos. Almacena datos en formato BSON (similar a JSON). No usa tablas ni SQL estándar. Redis sería clave-valor; Neo4j sería grafos; Cassandra sería columnas.

5 → b) Amazon Aurora usa el puerto 3306 porque es compatible con MySQL (y también con PostgreSQL en su versión Aurora PostgreSQL, que usaría 5432). Aurora replica el protocolo de wire de MySQL para facilitar la migración.

6 → d) Elasticsearch es el SGBD especializado en búsqueda y análisis que usa el puerto 9200 para su API HTTP REST. Redis (6379) es clave-valor; Cassandra (9042) es columnas; MongoDB (27017) es documentos.

7 → b) El puerto 1521 es el del listener de Oracle, que es el proceso que acepta y gestiona las conexiones entrantes de los clientes hacia la base de datos Oracle. Es el punto de entrada de comunicación.

8 → c) Redis (Remote Dictionary Server) es un SGBD NoSQL de clave-valor que opera principalmente en memoria, lo que lo hace extremadamente rápido. Usa el puerto 6379. Hazelcast (5701) y Tarantool (3301) son también clave-valor pero usan puertos distintos.

9 → b) HEAD hace la misma petición que GET pero el servidor solo devuelve las cabeceras (headers) sin el cuerpo de la respuesta. Es útil para verificar si un recurso existe, obtener metadatos o comprobar la fecha de última modificación sin descargar el contenido completo.

10 → c) POST es el método para crear nuevos recursos en el servidor. Envía los datos en el cuerpo de la petición. No es idempotente: hacer la misma petición POST varias veces puede crear múltiples recursos.

11 → b) La diferencia clave es que PUT reemplaza completamente el recurso (hay que enviar todos los campos aunque no hayan cambiado) mientras que PATCH modifica parcialmente (solo se envían los campos que se quieren actualizar). PUT es idempotente; PATCH generalmente no.

12 → c) El método CONNECT establece un túnel de comunicación entre el cliente y el servidor. Se usa principalmente para conexiones HTTPS a través de proxies HTTP, estableciendo un túnel TCP cifrado.

13 → d) El método DELETE corresponde a la operación Delete del CRUD. GET = Read, POST = Create, PUT/PATCH = Update, DELETE = Delete.

14 → b) TRACE rastrea el camino que sigue la petición HTTP desde el cliente hasta el servidor, permitiendo ver si algún proxy o intermediario ha modificado las cabeceras. Es útil para diagnóstico y detección de problemas de seguridad.

15 → b) La principal ventaja es que los scripts se ejecutan donde residen los datos (en el propio SQL Server), eliminando la necesidad de transferir grandes volúmenes de datos a través de la red hacia otro servidor de análisis. Esto mejora el rendimiento y la seguridad.

16 → b) El procedimiento almacenado para ejecutar scripts externos en SQL Server Machine Learning Services es sp_execute_external_script. A través de él se especifica el lenguaje (Python o R) y el script a ejecutar.

17 → c) revoscalepy es el paquete principal de Microsoft para Python escalable en SQL Server ML Services. Proporciona transformaciones de datos, estadísticas, visualización y modelado con soporte de procesamiento paralelo automático. RevoScaleR es su equivalente para R.

18 → b) El paquete olapR de R está diseñado para realizar consultas MDX en cubos OLAP de SQL Server Analysis Services. Permite a los analistas de datos usar R para consultar cubos multidimensionales directamente. Solo está disponible en SQL Server 2016–2019.

📊 TABLA FLASH FINAL — Datos clave SGBD, HTTP y ML en SQL Server