modelo de base de datos

10/4/2015 ModelodebasededatosWikipedia,laenciclopedialibre

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_de_base_de_datos 1/8

Composicindecincomodelosdebasededatos

ModelodebasededatosDeWikipedia,laenciclopedialibre

Un modelo de base dedatosesuntipodemodelode datos que determina laestructura lgica de unabase de datos y demanerafundamental determina elmodo de almacenar,organizar y manipular losdatos.

Entre los modelos lgicoscomunes para bases dedatosseencuentran:

ModelojerrquicoModeloenredModelorelacionalModelo entidadrelacinModelo entidadrelacinextendidomodelodeobjetosmodelodocumentalModeloentidadatributovalormodeloenestrella

Losmodelosfsicosdedatosincluyen:

ndiceinvertidoficheroplano

Otrosmodeloslgicospuedenser:

modeloasociativomodelomultidimensionalmodelomultivalormodelosemnticobasededatosXMLgrafoetiquetadoTriplestore

ndice

1Relacionesyfunciones

2Modeloficheroplano



Modeloficheroplano

2Modeloficheroplano3Modelostempranos

3.1Modelojerrquico3.2Modelodered3.3Modelodeficheroinvertido

4Modelorelacional4.1ModeloDimensional

5Modelospostrelacionales5.1Modelodegrafo5.2Modelomultivaluados5.3Modeloorientadoaobjetos

6Referencias

Relacionesyfunciones

Un sistema de gestin de base de datos puede implementar uno o variosmodelos.La estructura ptimadependede lanaturalorganizacinde losdatosde laaplicacinyde losrequisitosdesta,queincluyenritmodetransacciones,fiabilidad,mantenibilidad,escalabilidadycoste.Lamayorpartedelossistemasdegestin de bases de datos estn construidos sobre unmodelo de datos concreto, aunque es posible quesoportenmsdeuno.

Sobrelosdistintosmodelosfsicosdedatossepuedeimplementarcualquiermodelolgico.Lamayoradelsoftwaredebasededatosofrecealusuariociertocontrolsobrelaimplementacinfsica,dadoelimpactoquetieneenlasprestaciones.

Unmodelonoesslounmododeestructurarlosdatos:tambindefineelconjuntodeoperacionesquesepuedenrealizarconlosdatos.PorejemploelmodelorelacionaldefineoperacionescomoSELECTyJOIN.Aunqueesasoperacionesnoseofrezcanexplcitamenteenunlenguajedeinterrogacindado,proporcionanlabasesobrelaqueunlenguajedeinterrogacinsedisea.

Modeloficheroplano

Elmodelodeficheroplanoconsisteenunasolamatrizbidimensionaldeelementos,dondetodoslos miembros en una columna dada tienenvalores del mismo tipo, y todos los miembrosde lamismafilaestn relacionadosentreellos.Porejemplo,lascolumnasparanombreyclavepueden ser usadas para la seguridad de unsistema cada fila indicar el nombre y sucorrespondiente clave para un individuo. Lascolumnas en la tabla suelen tener un tipoasociado, que la define como cadena decaracteres, fecha u hora, entero o nmero decoma flotante. Este modelo tabular fue elprecursordelmodelorelacional.



Modelojerrquico

Modelostempranos

Estosmodelosquesedescribenacontinuacinfueronpopularesenlasdcadas19601970,perohoyendase encuentran slo en sistemas heredados. Se caracterizan principalmente por tener caractersticas denavegacinconfuertesconexionesentre laestructurafsicay la lgica,yposeenaltadependenciaen losdatos.

Modelojerrquico

En un modelo jerrquico, los datos estnorganizadosenunaestructuraarbrea(dibujadacomorbolinvertidooraz),loqueimplicaquecada registro slo tiene un padre. Lasestructuras jerrquicas fueron usadasextensamente en los primeros sistemas degestin de datos de unidad central, como elSistema IMS por IBM, y ahora se usan paradescribir la estructura de documentos XML.Estaestructurapermiterelaciones1:Nentrelosdatos,yesmuyeficienteparadescribirmuchasrelacionesdelmundoreal: tablasdecontenido,ordenamiento de prrafos y cualquier tipo deinformacinanidada.

Sin embargo, la estructura jerrquica es ineficiente para ciertas operaciones de base de datos cuando elcaminocompletonose incluyeencadaregistro.Una limitacindelmodelo jerrquicoessu incapacidadpararepresentardemaneraeficientelaredundanciaendatos.

EnlarelacinPadrehijo:Elhijoslopuedetenerunpadreperounpadrepuedetenermltipleshijos.Lospadresehijosestnunidosporenlaces.Todonodotendrunalistadeenlacesasushijos.

Modelodered

Elmodeloderedexpandelaestructurajerrquica,permitiendorelacionesN:Nenunaestructuratiporbolque permite mltiples padres. Antes de la llegada del modelo relacional, el modelo en red era el mspopularparalasbasesdedatos.Estemodelodered(definidoporlaespecificacinCODASYL)organizadatosqueusanendosconstruccionesbsicas, registrosyconjuntos.Los registroscontienencamposquepuedeestarorganizados jerrquicamente,comoenel lenguajeCOBOL.LosconjuntosdefinenrelacionesN:Nentre registros:variospropietarios,variosmiembros.Un registropuede serunpropietariodevariosconjuntos,ymiembroencualquiernmerodeconjuntos.

Elmodeloenredesunageneralizacindelmodelojerrquico,entantoestconstruidosobreelconceptodemltiplesramas(estructurasdenivelinferior)emanandodeunoovariosnodos(estructurasdenivelalto),mientraselmodelosediferenciadelmodelo jerrquicoenque las ramaspuedenestarunidasamltiplesnodos.Elmodeloderedescapazderepresentarlaredundanciaendatosdeunamaneramseficientequeenelmodelojerrquico.



Modeloenred

Lasoperacionesdelmodeloderedserealizanpordenavegacin:unprogramamantienelaposicinactual,ynavegaentreregistrossiguiendolasrelacionesentreellos.Losregistrostambinpuedenserlocalizadosporvaloresclaves.

Aunquenoesunacaractersticaesencialdelmodelo,lasbasesdedatosenredimplementansusrelacionesmediante punteros directos al disco. Esto da una velocidad de recuperacin excelente, pero penaliza lasoperacionesdecargayreorganizacin.

EntrelosSGBDmspopularesquetienenarquitecturaenredseencuentranTotaleIDMS.IDMSlogrunaimportante base de usuarios en 1980 adopt el modelo relacional y SQL, manteniendo adems susherramientasylenguajesoriginales.

Lamayoradebasesdedatosorientadasaobjetos(introducidasen1990)usanelconceptodenavegacinpara proporcionar acceso rpido entre objetos en una red.Objectivity/DB, por ejemplo, implementa 1:1,1:N,N:1 yN:N entre distintas bases de datos.Muchas bases de datos orientadas a objetostambin soportan SQL, combinando as lapotenciadeambosmodelos.

Modelodeficheroinvertido

En un fichero invertido o de ndice invertido,losdatoscontenidosseusancomoclavesenunatabladeconsulta(lookuptable),ylosvaloresenla tabla se utilizan como punteros a lalocalizacindecada instancia.Estaes tambinla estructura lgica de los ndices de bases dedatos modernas, los cuales introducen slo elcontenidodealgunascolumnasenesa tabladeconsulta.Elmodelode fichero invertidopuedeponer los ndices en ficheros planos paraaccederasusregistrosdemaneraeficiente.

ImplementacionesnotablesdeestemodelodedatoslarealizAdabasdeSoftwareAG,aparecidaen1970.Adabas logrunaimportantebasedeusuariosyestsoportadaanhoy.Enladcadade1980adoptelmodelorelacionalySQL,manteniendosuspropiasherramientasylenguajes.

Modelorelacional

Elmodelo relacional fue introducidoporE.F.

Codden19701conelobjetivodequererhacer losSGBDms independientesde lasaplicaciones.Esunmodelo matemtico definido en trminos de lgica de predicados y teora de conjuntos, y se han



implementadoconlSGBDsparamainframe,ordenadoresmediosymicroordenadores.

LosproductosreferidoscomobasededatosrelacionaldehechoimplementanunmodeloqueesslounaaproximacinalmodelomatemticodefinidoporCodd.Existentrestrminosusadosconprofusinenelmodelo relacionaldebasesdedatos:relaciones,atributosydominios.Una relacin equivale a una tablacon filas y columnas. Las columnas de una relacin se llaman con rigor atributos, y el dominio es elconjuntodevaloresquecadaatributopuedetomar.

Laestructurabsicadedatosdelmodelorelacionaleslarelacin(tabla),dondelainformacinacercadeuna determinada entidad (p.e. "empleado") se almacena en tuplas (filas), cada una con un conjunto deatributos(columnas).Lascolumnasdecadatablaenumeranlosdistintosatributosdelaentidad(elnombredel"empleado",direccinynmerodetelfono,p.e.),demodoquecadatupladelarelacin"empleado"representaunempleadoespecficoguardandolosdatosdeeseempleadoconcreto.

Todaslasrelaciones(esdecir,tablas)enunabasededatosrelacionalhandeseguirunasmnimasreglas:

1. elordendelosatributosesirrelevante2. nopuedehabertuplasrepetidas3. cadaatributoslopuedetenerunvalor.

Unabasededatospuedecontenervariastablas,cadaunasimilaralmodeloplano.Unadelasfortalezasdelmodelorelacionalesqueunvalordeatributocoincidenteendosregistros(filas)enlamismaodiferentetabla implica una relacin entre esos dos registros. Es posible tambin designar uno o un conjunto deatributoscomo"clave",quepermitiridentificardemaneranicaunafilaenunatabla.

Dichaclavequepermiteidentificardemaneraunvocaunafilaenunatablasedenomina"claveprimaria".Las claves son habitualmente utilizadas para para combinar datos de dos oms tablas. Por ejemplo unatabladeempleadospuedecontenerunacolumnadenominada"departamento"",cuyovalorcoincidaconlaclavedeunatabladenominada"departamentos".Lasclavessonesencialesalahoradecrearndices,quefacilitanlarecuperacinrpidasdedatosdetablasgrandes.Unaclavepuedeestarformadaporcualquiercolumna o por una combinacin de varias columnas, denominndose clave compuesta. No es necesariodefinirtodaslasclavesporadelantadounacolumnapuedeusarsecomoclaveinclusosinoestabaprevistoenorigen.

Unaclavequetengaunsignificadoenelmundofsico(talcomounnombredepersona,elISBNdeunlibrooelnmerodeseriedeuncoche)avecessedenominaclave"natural".Sinoexisteunaclavenaturalviable,sepuedeasignarunsucedneoarbitrario(comodaraunapersonaunnmerodeempleado).Enlaprcticalamayor parte de las bases de datos tienen a la vez claves sucedneas y naturales, dado que las clavessucedneas pueden usarse internamente para crear enlaces ntegros entre filas, mientras que las clavesnaturalestienenunusomenosfiablealahoradebuscaroenlazarconotrasbasesdedatos.

EllenguajedeinterrogacinmscomnutilizadoconlasbasesdedatosrelacionaleseselStructuredQueryLanguage(SQL).

ModeloDimensional

Elmodelodimensionalesunaadaptacinespecializadadelmodelorelacionalusadaparaalmacenardatosendepsitosdedatos,demodoquelosdatosfcilmentepuedanserextradosusandoconsultasOLAP.Enelmodelo dimensional, una base de datos consiste en una sola tabla grande de datos que son descritos



usandodimensionesymedidas.Unadimensinproporcionaelcontextodeunhecho(comoquienparticip,cuandoydondepas,ysu tipo).Lasdimensionesse tomanencuentaen laformulacinde lasconsultaspara agrupar hechos que estn relacionados. Las dimensiones tienden a ser discretas y son a menudojerrquicas por ejemplo, la ubicacin podra incluir el edificio, el estado y el pas.Unamedida es unacantidadquedescribeeldato,talcomolosingresos.Esimportantequelasmedidaspuedanseragregadossignificativamenteporejemplo,losingresosprovenientesdediferenteslugarespuedansumarse.

En una consulta (OLAP), las dimensiones y los hechos son agrupados y aadidos juntos para crear uninforme. Elmodelo dimensional amenudo es puesto en prctica sobre el modelo relacional usando unesquemadeestrella,consistiendoenunatablaquecontienelosdatosytablascircundantesquecontienenlasdimensiones.Dimensiones complicadaspodran ser representadasusandomltiples tablas, usandounesquemadecopodenieve.

Unalmacndedatos(datawarehouse)puedecontenermltiplesesquemasdeestrellaquecompartentablasdedimensin,permitindolesserusadasjuntas.Elestablecimientodeunconjuntodedimensionesestndaresunaparteimportantedelmodeladodimensional.

Modelospostrelacionales

Losproductosqueofrecenunmodelodedatosmsgeneralqueelrelacionalsedenominanavecespostrelational.2 Como trminos alternativos se oyen incluyen "bases de datos hbridas", "bases de datosrelacionales potenciadas con objetos" entre otros. El modelo de datos de esos productos incorporarelacionesperonolimitadasporlasrestriccionesdelprincipiodeinformacindeE.F.Codd,querequierequetodainformacinenlabasededatosdebesermodeladaentrminosdevaloresenrelacionesnadams3

Algunas de estas extensiones al modelo relacional integran conceptos de tecnologas que preceden elmodelo relacional. Por ejemplo permiten representar un grafo dirigido con rboles en los nodos. LacompaasonesimplementaesteconceptoensuGraphDB.

Algunos productos postrelacionales aplan los sistemas relacionales con caracteriticas no relacionales.Otros han llegado al mismo punto aadiendo caractersticas relacionales a modelos prerelacionales.Paradjicamenteestohapermitidoaproductoshistricamenteprerelacionales,comoporejemploPICKyMUMPS,razonarsuesenciapostrelactional.

ElResourceSpaceModelesunmodelodedatosnorelacionalbasadoenclasificacinmultidimensional.4

Modelodegrafo

Lasbasesdedatosdegrafospermiten inclusounaestructuramsgeneralqueunabasededatos en red,cualquiernodopuedeestarconectadoacualquierotro.

Modelomultivaluados

Lasbasesdedatosmultivaluadascontienendatosarracimados,enelsentidodequepuedenalmacenarlosdatosdelmismomodoquelasbasesdedatosrelacionales,peroademspermitenunniveldeprofundidadalquelasrelacionalesslosepuedenaproximarutilizandosubtablas.Estoesprcticamenteigualalmodoen



Modeloorientadoaobjetos

queXMLrepresentalosdatos,dondeuncampo/atributodadopuedecontenermltiplesvaloresalavez.ElmultivalorsepuedeconsiderarunaformadeXMLcomprimida.

Unejemplopuedeserunafactura,laquepuedeservistacomo:

1. Encabezado,unaentradaporfactura2. Detalle,unaentradaporconcepto

Enelmodelomultivaluadotenemoslaopcindealmacenarlosdatoscomounasolatabla(1),contablasimbuidasrepresentandoeldetalle.

Tienelaventajaquelacorrespondenciaentrelafacturaconceptualyladelafacturacomorepresentacinde datos es biunvoca. Esto redunda en menor nmero de lecturas, menos problemas de integridadreferencial y una fuerte disminucin delhardware necesario para soportar un volumen de transaccionesdado.

Modeloorientadoaobjetos

En la dcada de 1990, el paradigma de laorientacin a objetos se aplic a las bases dedatoscreandounnuevomodelollamadobasededatos orientada a objetos. Esto tuvo el fin dereducir la impedancia objetorelacional, lasobrecarga de convertir la informacin de surepresentacin en la base de datos como filasentablasasurepresentacinenelprogramatpicamentecomoobjeto.Inclusoms,lostiposde datos usados en una aplicacin puedendefinirse directamente en la base de datos,preservando as la base de datos la mismaintegridad de datos. Las bases de datosorientadas a objetos tambin introducen lasideas clave de la programacin orientada aobjetos encapsualcin y polimorfismo en elmundodelasbasesdedatos.

Sehanpropuestodistintosmodosdealmacenarobjetosenunabasededatos.Algunossehanaproximadodesde laprespectivade laprogramacin,haciendo losobjetosmanipuladosporelprogramapersistentes.Esto tpicamente requiere la adicin de algn tipo de lenguaje de interrogacin, ya que lo lenguajestradicionales no tienen la posibilildad de encontrar objetos basados en su contenido. Otros se hanproximadoalproblemadesdelaprespectivadelabasededatos,definiendounmodeloorientadoaobjetosparalabasededatos,ydefiniendounlenguajedeprogramacindedichabasededatosquepermitetantocapacidadesdeprogramacincomodeinterrogacin.

Las bases de datos orientadas a objetos sufren falta de estandarizacin aunque han sido definidosestndares por en Object DatabaseManagement Group nunca han sido implementados con generalidadsuficiente como para permitir la interoperabilidad entre productos. Sin embargo, las bases de datosorientadas a objetos han sido empleadas efiocazmente en distintas aplicaciones: generalmente en nichos



especializadoscomoingenieraobiologamolecular,peronodeformageneralconsoportecomercial.Sinembargo algunas de las ideas que ha aportado han sido recogidas por los fabricantes de bases de datosrelacionalesysehanaplicadoenextensionesallenguajeSQL.

Una alternativa a la traduccin entre objetos y relaciones es la de usar una librera ObjectRelationalMapping(ORM).

Referencias1. E.F.Codd (1970). "A relationalmodel of data for large shared data banks". In:Communications of the ACM

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4. Zhuge, H. (2008). The Web Resource Space Model. Web Information Systems Engineering and InternetTechnologiesBookSeries4.Springer.ISBN9780387727714.

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Categora: Basesdedatos

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