5.Modelos de BD

Las tablas o relaciones se estudiarán en la unidad didáctica “El modelo relacional y el álgebra relacional” de este curso.

Una BD es una representación de la realidad (de la parte de la realidad que nos interesa en nuestro SI). Dicho de otro modo, una BD se puede considerar un modelo de la realidad. El componente fundamental utilizado para modelar en un SGBD relacional son las tablas (denominadas relaciones en el mundo teórico). Sin embargo, en otros tipos de SGBD se utilizan otros componentes.

El conjunto de componentes o herramientas conceptuales que un SGBD proporciona para modelar recibe el nombre de modelo de BD. Los cuatro modelos de BD más utilizados en los SI son el modelo rela- cional, el modelo jerárquico, el modelo en red y el modelo relacional con objetos.

¡Cuidado con las confusiones!

Popularmente, en especial en el campo de la informática personal, se denomina BD a lo que aquí denominamos SGBD. Tampoco se debe confundir la BD considerada como modelo de la realidad con lo que aquí denominamos mode- lo de BD. El modelo de BD es el conjunto de herramientas conceptuales (piezas) que se utilizan para construir el modelo de la realidad

Todo modelo de BD nos proporciona tres tipos de herramientas:

a) Estructuras de datos con las que se puede construir la BD: tablas, árboles, etc.

b) Diferentes tipos de restricciones (o reglas) de integridad que el SGBD tendrá que hacer cumplir a los datos: dominios, claves, etc.

c) Una serie de operaciones para trabajar con los datos. Un ejemplo de ello, en el modelo relacional, es la operación SELECT, que sirve para seleccionar (o leer) las filas que cumplen alguna condición. Un ejemplo de operación típica del modelo jerárquico y del modelo en red podría ser la que nos dice si un determinado registro tiene “hijos” o no.

Evolución de los modelos de BD

De los cuatro modelos de BD que hemos citado, el que apareció primero, a principios de los años sesenta, fue el modelo jerárquico. Sus estructuras son registros interrelacionados en forma de árboles. El SGBD clásico de este modelo es el IMS/DL1 de IBM.

 

 

 

A principios de los setenta surgieron SGBD basados en un modelo en red. Como en el modelo jerárquico, hay registros e interrelaciones, pero un registro ya no está limitado a ser “hijo” de un solo registro tipo. El comité CODASYL- DBTG propuso un estándar basado en este

* Por ejemplo, IDS de Bull, DMSde Univac y DBMS de Digital.

modelo, que fue adoptado por muchos constructores de SGBD*. Sin embargo, encontró la oposición de IBM, la empresa entonces dominante. La propuesta de CODASYL-DBTG ya definía tres niveles de esquemas.

 

** Por ejemplo, Oracle, DB2 de IBM, Informix, Ingres, Allbase de HPy SQL-Server de Sybase.

Durante los años ochenta apareció una gran cantidad de SGBD basados en el modelo relacional propuesto en 1969 por E.F. Codd, de IBM, y prácticamente todos utilizaban como lenguaje nativo el SQL**. El modelo relacional se basa en el concepto matemático de relación, que aquí podemos considerar de momento equivalente al término tabla (formada por filas y columnas). La mayor parte de los SI que actualmente están

El modelo relacional se estudia con detalle en la unidad didáctica “El modelo relacional y el álgebra relacional” de este curso.

en funcionamiento utilizan SGBD relacionales, pero algunos siguen utilizando los jerárquicos o en red (especialmente en SI antiguos muy grandes).

 

Figura 8

 

Así como en los modelos prerrelacionales (jerárquico y en red), las estructuras de datos constan de dos elementos básicos (los registros y las interrelaciones), en el modelo relacional constan de un solo elemento: la tabla, formada por filas y columnas. Las interrelaciones se deben modelizar utilizando las tablas.

Otra diferencia importante entre los modelos prerrelacionales y el modelo relacional es que el modelo relacional se limita al nivel lógico (no hace absolutamente ninguna consideración sobre las representaciones físicas). Es decir, nos da una independencia física de datos total. Esto es así si hablamos del modelo teórico, pero los SGBD del mercado nos proporcionan una independencia limitada.

Estos últimos años se está extendiendo el modelo de BD relacional con objetos. Se trata de ampliar el modelo relacional, añadiéndole la posibilidad de que los tipos de datos sean tipos abstractos de datos, TAD. Esto acerca los sistemas relacionales al paradigma de la OO. Los primeros SGBD relacionales que dieron esta posibilidad fueron Oracle (versión 8), Informix (versión 9) e IBM/DB2/UDB (versión 5).

Hablamos de modelos de BD, pero de hecho se acostumbran a denominar modelos de datos, ya que permiten modelarlos. Sin embargo, hay modelos de datos que no son utilizados por los SGBD del mercado: sólo se usan durante el proceso de análisis y diseño, pero no en las realizaciones.

La evolución de los modelos...

... a lo largo de los años los ha ido alejando del mundo físico y los ha acercado almundo lógico; es decir, se han alejado de las máquinas y se han acercado a las personas.

Los más conocidos de estos tipos de modelos son los modelos semánticos y los funcionales. Éstos nos proporcionan herramientas muy potentes para describir las estructuras de la información del mundo real, la semántica y las interrelaciones, pero normalmente no disponen de operaciones para tratarlas. Se limitan a ser herramientas de descripción lógica. Son muy utilizados en la etapa del diseño de BD y en herramientas CASE. El más extendido de estos modelos es el conocido como modelo ER (entity-relationship), que estudiaremos más adelante.

Actualmente, la práctica más extendida en el mundo profesional de los desarrolladores de SI es la utilización del modelo ER durante el análisis y las primeras etapas del diseño de los datos, y la utilización del modelo relacional para acabar el diseño y construir la BD con un SGBD.

En esta asignatura hablamos sólo de BD con modelos de datos estructurados, que son los que normalmente se utilizan en los SI empresariales. Sin embargo, hay SGBD especializados en tipos de aplicaciones concretas que no siguen ninguno de estos modelos. Por ejemplo, los SGBD documentales o los de BD geográficas.