Bases de datos relacionales y no relacionales

Bases de Datos relacionales

Las bases de datos relacionales se caracterizan por ser una colección ordenada de registros que se organizan en un conjunto de tablas. Estas tablas se relacionan entre sí, dando lugar a una base de datos desde donde se puede acceder a los datos o volver a montarlos de muchas maneras diferentes sin tener que reorganizar las tablas de la base.

Para acceder a estos datos, usaremos lo que se conoce como Lenguaje de Consultas Estructuradas, (SQL, Structured Query Language). Con SQL podemos obtener y alterar datos de una forma organizada siempre y cuando tengamos en cuenta cuál es la estructura de la base de datos con la que estamos trabajando. Para ello, utilizaremos los distintos comandos que SQL pone a nuestra disposición.

Las bases de datos relacionales se organizan a través de identificadores. De este modo, cada tabla tiene un identificador único que es el que va a establecer su relación con el resto de tablas. A su vez, estos identificadores hacen que sea más fácil organizar cada una de las tablas por separado.

En cuanto a los formatos que se utilizan en este tipo de bases de datos, suele ser el formato tabla, (Un ejemplo serían las hojas de Excel o Access) y los registros se organizarían por filas y columnas.

Los principales sistemas gestores de bases de datos relacionales son: MySQL, MariaDB, SQLite, PostgreSQL, SQL Server y Oracle.

          Ejemplo.

Bases de datos no relacionales

Las bases de datos no relacionales están diseñadas para modelos de datos específicos y que no necesitan ser relacionados con otros modelos. Cada tabla funciona de forma independiente y son mucho más sencillas que los modelos relacionales.

Esta sencillez de acceso y de ordenación de la base de datos hace que en el panorama actual estén cobrando más importancia que las relacionales.

Las bases de datos no relacionales pueden tener identificador único, es decir, para identificar cada uno de los registros de la base de datos, pero este identificador no se usará (generalmente) para relacionar unos registros con otros. Como veremos, la información se organiza normalmente mediante documentos y es muy útil cuando no tenemos un esquema exacto de lo que se va a almacenar.

Con respecto a los formatos que se utilizan en las bases de datos no relacionales, podríamos decir que el formato más popular es el del documento. En muchos casos, lo que se utiliza es un objeto con una clave y un valor para que el acceso a la información sea pueda realizar de una forma sencilla.

Los principales sistemas gestores de bases de datos no relacionales son: MongoDB, Redis y Cassandra.

Ejemplo.

¿Cuándo utilizar SQL o NOSQL?

Después de esta explicación, podemos decir que ambos tipos de bases de datos son útiles y dependerá del tipo de aplicación que queramos realizar la elección de una u otra base de datos.

Así, si queremos desarrollar una aplicación de tipo contable, de inventario o de información de clientes, es probable que el modelo relacional se adapte mejor a nuestras necesidades. En este tipo de aplicaciones, normalmente habrá más de una tabla que tenga relación con el resto, por lo que una base de datos relacional será más útil y podrá representar mejor nuestra aplicación.

Si por el contrario nuestra aplicación necesita de un sistema en el que los registros que vaya a almacenar no necesitan relacionarse con otros, usaremos una base de datos no relacional. Estas serán muy útiles para guardar datos que sean de un solo tipo de esquema, como por ejemplo puede ser una base de datos en la que solo queramos almacenar libros o películas, ya que almacenaremos cada documento y no lo relacionaremos con ningún otro dato, solamente le daremos una serie de atributos que se podrán consultar pero que no tendrán relación alguna con otra tabla.

Para más info.

 

Qué es un sistema gestor de base de datos:

Un sistema gestor de base de datos (SGBD) o Database Management System (DBMS) es un conjunto de programas invisibles para el usuario final con el que se administra y gestiona la información que incluye una base de datos.

Los gestores de datos o gestores de base de datos permiten administrar todo acceso a la base de datos, pues tienen el objetivo de servir de interfaz entre esta, el usuario y las aplicaciones.

Entre sus funciones se encuentran la de permitir a los usuarios de negocio almacenar la información, modificar datos y acceder a los activos de conocimiento de la organización. Asimismo, el gestor de base de datos también se ocupa de realizar consultas y hacer análisis para generar informes.

Además, los sistemas de gestión de base de datos pueden entenderse como una colección de datos interrelacionados, estructurados y organizados en el ecosistema formado por dicho conjunto de programas que acceden a ellos y facilitan su gestión.

Qué permiten los SGBD:

En pocas palabras, el gestor de base de datos controla cualquier operación ejecutada por el usuario contra la BBDD. Para desarrollar esta función, es normal que se requieran herramientas específicas, como por ejemplo sistemas de búsqueda y de generación de informes, así como distintas aplicaciones. Los gestores de base de datos también permiten lo siguiente:

●  Que las interacciones con cualquier base de datos gestionada puedan desarrollarse siempre separadamente a los programas o aplicaciones que los gestionan.

●     La manipulación de bases de datos, garantizando su seguridad, integridad y consistencia.

●     La definición de bases de datos a diferentes niveles de abstracción.

Tipos de database management system

Respecto a su tipología, los sistemas de gestión de bases de datos se clasifican según el modo en que se organizan los datos almacenados:

Con base en modelos de datos

●     Sistema jerárquico: basado en un esquema de árbol para organizar los datos representados en tablas (las filas se componen por cada registro y las columnas por cada atributo) relacionados por correspondencias.

●     Sistema en red: estructura con relaciones complejas, ya que cada registro puede rastrearse desde diferentes caminos.

●     Sistema relacional: almacena datos en filas y columnas formando tablas conectadas por claves comunes.

●     Sistema multidimensional: estructura con aspecto de hoja de cálculo donde los datos se almacenan como se ven.

●     Sistema de objetos: almacena cualquier tipo de dato gráfico, como imagen, audio o texto.

Funciones de un gestor de base de datos

Un SGBD permite definir los datos, además de manipularlos, aplicar medidas de seguridad e integridad y recuperarlos o restaurarlos después de producirse algún tipo de fallo. Algunas de las funciones principales de los gestores de bases de datos son las siguientes:

1. Contribuyen a la creación de bases de datos más eficaces y consistentes.
2. Determinan las estructuras de almacenamiento del sistema.
3. Facilitan las búsquedas de datos de cualquier tipo y procedencia a los usuarios de negocio.
4. Ayudan a mantener la integridad de los activos informacionales de la empresa.
5. Introducen cambios en la información, si es requerido.
6. Simplifican los procesos de consulta.
7. Controlan los movimientos que se observan en la base de datos.

Ejemplos de DBMS

En la actualidad hay gestores de bases de datos que cumplen un modelo para acceder a la misma de modo más sencillo, con lenguajes de consulta que permiten generar informes, analizar, garantizar la seguridad y la integridad de los datos.

1. MySQL

MySQL es un SGBD que está escrito en C y C++ y, además, está provisto de un analizador sintáctico de SQL basado en Yacc con un tokenizador (escáner léxico) propio. Además, el sistema de gestión de bases de datos se destaca por su amplio soporte de sistemas operativos.

2. Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server es una herramienta para la gestión de bases de datos cuyo principal lenguaje de consulta es Transact-SQL, una aplicación de las normas ANSI/ISO estándar Structured Query Language (SQL). 

Algunas de sus características son las siguientes:

●     Soporte de transacciones.

●     Escalabilidad, estabilidad y seguridad.

●     Soporta procedimientos almacenados.

●     Incluye un potente entorno gráfico de administración que permite el uso de comandos DDL y DML gráficamente.

●     Permite trabajar en modo cliente-servidor, donde la información y datos se alojan en el servidor y las terminales o clientes de la red sólo acceden a la información.

●     Permite administrar información de otros servidores de datos.

Microsoft SQL Server es uno de los principales sistemas de gestión de base de datos del mercado, dispone de un amplio abanico de aplicaciones de software destinados a la inteligencia empresarial y analítica de mercado. 

3. Oracle

Oracle es un database management system utilizado principalmente por las grandes empresas para que puedan controlar y gestionar una gran cantidad de contenidos desde un solo archivo.

Así se consigue minimizar el riesgo de pérdida de información, además de reducir costes. Entre sus acciones se pueden destacar las siguientes: soporte de transacciones, estabilidad y soporte multiplataforma de Windows, Linux, Mac OS X, Unix y BDS.

Las principales características de Oracle son las siguientes:

●     Control de acceso, al usar tecnología avanzada que vigila quién accede a los datos.

●     Se trata de una herramienta cómoda de utilizar, puesto que es muy intuitiva.

●     Gestión segura de la protección de los datos, además de las copias de seguridad.

●     Pueden visualizarse los datos de consulta en tablas con el formato de filas y columnas con la vista materializada.

Tipos de bases de datos 

 

Modelo de base de datos relacional

El modelo de base de datos relacional es uno de los más comunes. Este modelo es el que emplean las bases de datos relacionales y ordena los datos en tablas (relaciones) compuestas por columnas y filas.

Cada columna alberga un atributo de la entidad (nombre, dirección, fecha de nacimiento…); a los atributos de una relación se los llama dominio. Escogiendo un atributo en concreto o una combinación de varios tenemos una clave primaria, a la que se puede hacer referencia en otras tablas, en las que será un clave externa.

En cada fila (tupla) se incluyen datos sobre una instancia específica de la entidad (por ejemplo, un cliente específico).

Además, el modelo también representa el tipo de relaciones entre las tablas, que pueden ser uno a uno, uno a muchos o muchos a muchos.

Modelo jerárquico

Si vamos a emplear una base datos jerárquica, el modelo de datos que emplearemos será el jerárquico, que se caracteriza por presentar los datos en una estructura de árbol invertido, donde cada registro tiene un único nodo raíz, del que surgen otros nodos (registros); los nodos en un mismo nivel son nodos padre, cada nodo padre tiene el mismo nodo raíz, y puede tener nodos hijos, pero los nodos hijos solo pueden tener un nodo padre. Este modelo se emplea poco actualmente.

En este modelo, los registros de un mismo nivel se clasifican en un orden específico.

Modelo de red

El modelo en red de base de datos parte del modelo jerárquico, pero aquí se permiten las relaciones de uno a muchos o de muchos a muchos entre registros vinculados, teniendo registros principales múltiples. El modelo se crea a través de conjuntos de registros relacionados; cada uno de estos conjuntos consiste en un registro propietario o principal y uno o más registros miembros o secundarios. Además, un registro puede ser miembro o secundario en diferentes conjuntos. Es decir, que en este modelo se permite que los nodos hijos tengan más de uno nodo padre, de manera que se pueden representar relaciones más complejas. 

Modelo orientado a objetos

El modelo de la base de datos orientada a objetos define la base de datos como una colección de objetos utilizados en la programación orientada a objetos (es decir, que emplear lenguajes como C++ o Java, por ejemplo). Este modelo de base de datos utiliza tablas también, pero no solo se limita a ellas y permite almacenar información muy detallada sobre cada objeto.

Los objetos se dotan de un conjunto de características propias, que a su vez les diferencian de objetos similares. Los objetos similares pueden agruparse en una clase y cada objeto de esta es una instancia. Las clases intercambian datos entre sí a través métodos (mensajes).

Modelo entidad-relación

El modelo entidad-relación es básicamente el paso previo a uno modelo de bases datos relacional, puesto que se trata de un diagrama elaborado a través de unos elementos básicos y su relación entre ellos:

• Entidades (son los objetos que se representan en la base de datos).
• Atributos (son el contenido de la entidad, sus características). A los atributos se les asigna un clave para distinguirlos de los demás registros.
• Relación (el vínculo que define la dependencia entre varias entidades).
• Cardinalidad (es la participación entre entidades, que pueden ser uno a uno, uno a varios o varios a varios).

Modelo Relacional

Los modelos dimensionales correlacionan los aspectos de cada proceso de su negocio. Los esquemas de bases de datos que se modelan según los principios de modelado dimensional funcionan bien con las aplicaciones que deben leer grandes cantidades de datos rápidamente. Este acceso rápido y fácil a los datos ayuda a desarrollar aplicaciones y consultas que permiten a la empresa analizar los datos.

 De misma forma, en este vídeo se encuentra más información acerca de los tipos de base de datos:

Modelo de bases de datos 

Un modelo de base de datos muestra la estructura lógica de la base, incluidas las relaciones y limitaciones que determinan cómo se almacenan los datos y cómo se accede a ellos. Los modelos de bases de datos individuales se diseñan en base a las reglas y los conceptos de cualquier modelo de datos más amplio que los diseñadores adopten. La mayoría de los modelos de datos se pueden representar por medio de un diagrama de base de datos acompañante.

Tipos de modelos de bases de datos

Hay muchos tipos de modelos de bases de datos. Algunos de los más comunes incluyen: