El diseño de una base de datos no es un proceso sencillo. Habitualmente, la complejidad de la información y la cantidad de requisitos de los sistemas de información hacen que sea complicado. Por este motivo, cuando se diseñan bases de datos es interesante aplicar la vieja estrategia de dividir para vencer.

Por lo tanto, conviene descomponer el proceso del diseño en varias etapas; en cada una se obtiene un resultado intermedio que sirve de punto de partida de la etapa siguiente, y en la última etapa se obtiene el resultado deseado. De este modo no hace falta resolver de golpe toda la problemática que plantea el diseño, sino que en cada etapa se afronta un solo tipo de subproblema. Así se divide el problema y, al mismo tiempo, se simplifica el proceso.

Descompondremos el diseño de bases de datos en tres etapas:

El resultado del diseño conceptual

Si retomamos la idea de los tres mundos, podemos afirmar que la etapa del diseño conceptual obtiene un resultado que se sitúa en el mundo de las representaciones.

1)  Etapa del diseño conceptual: en esta etapa se obtiene una estructura de la información de la futura BD independiente de la tecnología que hay que emplear. No se tiene en cuenta todavía qué tipo de base de datos se utilizará –relacional, orientada a objetos, jerárquica, etc.–; en consecuencia, tampoco se tiene en cuenta con qué SGBD ni con qué lenguaje concreto se implementará la base de datos. Así pues, la etapa del diseño conceptual nos permite concentrarnos únicamente en la problemática de la estructuración de la información, sin tener que preocuparnos al mismo tiempo de resolver cuestiones tecnológicas.

La forma de elaborar un diseño conceptual expresado con el modelo ER se explica en el apartado 2 de esta unidad.

El resultado de la etapa del diseño conceptual se expresa mediante algún modelo de datos de alto nivel. Uno de los más empleados es el modelo entidadinterrelación (entity-relationship), que abreviaremos con la sigla ER.

El resultado del diseño lógico

El resultado del diseño lógico se sitúa ya en el mundo de las representaciones.

2)  Etapa del diseño lógico: en esta etapa se parte del resultado del diseño conceptual, que se transforma de forma que se adapte a la tecnología que se debe  emplear.  Más  concretamente,  es  preciso  que  se  ajuste  al  modelo  del SGBD con el que se desea implementar la base de datos. Por ejemplo, si se trata de un SGBD relacional, esta etapa obtendrá un conjunto de relaciones con sus atributos, claves primarias y claves foráneas.

Esta etapa parte del hecho de que ya se ha resuelto la problemática de la estructuración de la información en un ámbito conceptual, y permite concentrarnos en las cuestiones tecnológicas relacionadas con el modelo de base de datos.

El diseño lógico de una base de datos relacional se explica en el apartado 3 de esta unidad.

Más adelante explicaremos cómo se hace el diseño lógico de una base de datos relacional, tomando como punto de partida un diseño conceptual expresado con el modelo ER; es decir, veremos cómo se puede transformar un modelo ER en un modelo relacional.

El resultado del diseño físico

El resultado de la etapa del diseño físico se sitúa en el mundo de las representaciones, al igual que el resultado de la etapa del diseño lógico. La diferencia con respecto a la etapa anterior es que ahora se tiene en cuenta aspectos de carácter más físico del mundo de las representaciones.

3)  Etapa del diseño físico: en esta etapa se transforma la estructura obtenida en la etapa del diseño lógico, con el objetivo de conseguir una mayor eficiencia; además, se completa con aspectos de implementación física que dependerán del SGBD.

Por ejemplo, si se trata de una base de datos relacional, la transformación de la estructura puede consistir en lo siguiente: tener almacenada alguna relación que sea la combinación de varias relaciones que se han obtenido en la etapa del diseño lógico, partir una relación en varias, añadir algún atributo calculable a una relación, etc. Los aspectos de implementación física que hay que completar consisten normalmente en la elección de estructuras físicas de implementación de las relaciones, la selección del tamaño de las memorias intermedias (buffers) o de las páginas, etc.

La forma de elaborar un diseño conceptual expresado con el modelo ER se explica en el apartado 2 de esta unidad.

El resultado del diseño lógico

El resultado del diseño lógico se sitúa ya en el mundo de las representaciones.

El diseño lógico de una base
de datos relacional se explica en el
apartado 3 de esta unidad didáctica.

En la etapa del diseño físico –con el objetivo de conseguir un buen rendimiento de la base de datos–, se deben tener en cuenta las características de los procesos  que  consultan  y  actualizan  la  base  de  datos,  como  por  ejemplo  los caminos de acceso que utilizan y las frecuencias de ejecución. También es necesario considerar los volúmenes que se espera tener de los diferentes datos que se quieren almacenar.