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EL MODELO BASE DE DATOS Y TIPOS.pptx
1. El Modelo base de datos:
Definición y tipos LINK:
https://ayudaleyprotecciondato
s.es/bases-de-datos/modelos/
2. Cuando hablamos de crear una
base de datos, no podemos
olvidarnos del modelo de base
datos; este concepto determina en
muchos casos el tipo de base de
datos que vamos a emplear. En
esta entrada vamos a explicar en
qué consisten los modelos de
bases de datos y qué tipos hay.
3.
4. ¿Qué es un modelo de base de datos?
Tipos de modelos de bases de datos
o Modelo de base de datos relacional
o Modelo jerárquico
o Modelo de red
o Modelo orientado a objetos
o Modelo relacional de objetos
o Modelo entidad-relación
o Modelo de archivo invertido
o Modelo plano
o Modelo multidimensional
o Modelo semiestructurado
o Modelo de contexto
o Modelo asociativo
o Modelos de bases de datos NoSQL
Ventajas y desventajas de los modelos de datos
¿Cómo realizar un modelado de datos?
5. ¿Qué es un modelo de base de datos?
Un modelo de base de datos es la estructura lógica que
adopta la base de base datos, incluyendo las relaciones
y limitaciones que determinan cómo se almacenan y
organizan y cómo se accede a los datos. Así mismo, un
modelo de base de datos también define qué tipo de
operaciones se pueden realizar con los datos, es decir, que
también determina cómo se manipulan los mismos,
proporcionando también la base sobre la que se diseña el
lenguaje de consultas.
En general, prácticamente todos los modelos de base de
datos pueden representarse a través de un diagrama de
base de datos (en esta entrada veremos algunos).
6. Tipos de modelos de bases de datos
Tal y como ocurre con las bases de datos, existen
diferentes tipos de modelos de bases de datos, como
vamos a ver en los próximos puntos. Qué modelo elegir
para nuestra base de datos dependerá, por un lado, del
sistema de gestión de bases de datos que estemos
usando, puesto que este debe ser compatible con el
modelo de datos (lo habitual es que los SGBD estén
desarrollados para emplear un modelo de base de
datos en concreto, aunque hay algunos compatibles
con múltiples modelos).
7. 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 una
clave externa.
En cada fila (tupla) se incluyen datos sobre una
instancia específica de la entidad (por ejemplo, un
cliente específico).
8. 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.
Puedes ver la estructura del modelo relacional de base de
datos en el ejemplo:
Esquema modelo base de datos relacional
9. 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
padres, 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.
10. Su estructura se vería como en el siguiente ejemplo:
Esquema modelo base de datos jerárquico
11. 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.
12. Aquí puedes ver un ejemplo de este modelo de base de
datos de red.
Esquema modelo base de datos en red
13. 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).
15. Modelo relacional de objetos
El modelo relacional de objetos combina en un modelo
híbrido el modelo de base de datos relacional y el orientado
a objetos, de manera que funciona de manera similar al
relacional, pero incorpora funciones del modelo orientado a
objetos, como los propios objetos, las clases, la herencia y
el poliformismo. Además, permite una mejor escalabilidad y
se pueden almacenar un gran volumen de datos dentro de
las clases.
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:
16. 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).
17. En el diagrama las entidades se representan con un
rectángulo, las relaciones con un rombo y los atributos con
un óvalo. Lo vemos en un ejemplo:
Esquema modelo base de datos entidad relación
Modelo de archivo invertido
El modelo de archivo invertido, también llamado de índice
invertido, contiene datos que se usan como claves en una
18. tabla de consulta, los valores en la tabla se emplear como
punteros a la localización de cada instancia. Actualmente se
emplea como índice de las bases modernas de datos,
ya que se trata de tablas de consulta en las que se
introduce un contenido mínimo.
Modelo plano
El modelo de bases de datos plano, los datos se estructura
en dos dimensiones (de hay lo de estructura plana), en la
que todos los objetos en una columna concreta tienen
valores del mismo tipo y todos los objetos de la misma fila
están relacionados entre ellos.
Por ejemplo, en una base de datos que recoja solo el
nombre de usuario y la contraseña, cada fila recogerá el
nombre y la contraseña correspondiente para cada usuario.
19. Este modelo tabular de base de datos es el precursor del
modelo relacional.
Esquema modelo base de datos plano
Modelo multidimensional
El modelo de base de datos multidimensional está pensado
para la creación de aplicaciones específicas OLAP
(procesamiento analítico en línea). Este modelo de base de
datos se puede visualizar como un cubo de datos en el que
se representan diferentes dimensiones de los datos
disponible; las dimensiones de los cubos se corresponden
con la de la tabla y el valor almacenado en cada celda
equivale al valor de la métrica.
20. Este modelo combina el modelo relacional con el
jerárquico y permite extraer datos de forma selectiva y
eficaz. Sin embargo, tiene un inconveniente, y es que
no se puede modificar su estructura, lo que obliga a
diseñarlos desde cero cuando hay que introducir
cambios.
Modelo semiestructurado
Cuando los datos no encajan en el formato de tablas,
filas y columnas, sino que se organizan mediante
etiquetas con las que se los puede agrupar y crear
jerarquías (como ocurre con los datos de una página
web), estamos hablando de datos semi estructurados.
21. Para ordenador estos datos en una base de datos,
podemos recurrir al modelo semiestructurado. En este
modelo no hay separación entre los datos y el esquema y
resulta útil para describir sistemas o describir interacciones
entre bases de datos no que se acogen al mismo esquema.
Modelo de contexto
El modelo de contexto se puede usar cuando se necesita
incorporar elementos de otros modelos de bases de datos.
Puede adoptar elementos de modelos orientados a objetos,
semiestructurados y en red.
22. Modelo asociativo
En modelo asociativo los datos se dividen en entidad y
asociación, de manera que una entidad es todo lo que
existe de manera independiente y una asociación es algo
que solo existen en relación a algo más. Así, los datos se
estructuran en dos grupos:
Elementos, donde cada uno tiene un identificador único,
un nombre y un tipo.
Enlaces, donde cada tiene un identificador único e
identificadores únicos de una fuente, verbo u objeto. La
información almacenada está relacionada con la fuente
y cada uno de los tres identificadores pueden hacer
referencia a un enlace o a un elemento.
23. Modelos de bases de datos NoSQL
Ya hemos visto un modelo de bases de datos NoSQL,
también llamadas bases de datos no relacionales, el
modelo de base de datos orientado a objetos, pero existen
otros:
Modelo de base de datos gráfico, similar al de red,
pero más flexible, puesto que permite que cualquier nodo
se pueda conectar a cualquier otro.
Modelo multivalor, que nace del modelo relacional,
pero en el que los atributos pueden contener una lista de
datos en vez de un solo punto de datos.
Modelo de documentos, empleado para almacenar y
administrar documentos o datos semiestructurados, en
vez de datos atómicos (como hacen las bases
relacionales).
24. Ventajas y desventajas de los modelos de datos
A la hora de hablar de ventajas y desventajas de los
modelos de datos, tenemos que pensar en cada uno de los
modelos que hemos visto, puesto que cada uno cuenta con
una serie de beneficios e inconvenientes que debemos
tener en cuenta al elegir qué base tipo de base de datos
vamos a diseñar y crear. Por ejemplo, puede que para
un modelo de base de datos para un inventario nos
interese usar un modelo relacional en vez de uno no
relacional.
Pero en vez de ir modelo a modelo, vamos a agrupar las
ventajas y las desventajas en torno a modelos de bases de
datos SQL (como las relacionales) y modelos de bases de
datos NoSQL (como pueden ser las orientadas a objetos).
25. Ventajas modelos SQL:
Portabilidad entre plataformas.
Madurez. Llevan empleándose mucho tiempo y su uso
está muy extendido, lo que ha generado mucha
información y herramientas en torno a ellas.
Atomicidad (si una operación no cumple los criterios para
ejecutarse, no se ejecuta).
Estándares definidos por el lenguaje SQL, lo que crea
criterios de uniformidad de la información.
Escritura simple que facilita la compresión de las
operaciones.
26. Desventajas del modelo SQL:
Tienen dificultades para crecer cuando aumenta el
volumen de los datos a almacenar.
Si es necesario introducir cambios en la base de datos,
es necesario modificar toda la estructura.
Complejidad en la instalación, ya que estos modelos se
ven condicionados por el sistema operativo en el que
deben funcionar.
Interfaz compleja.
Se pueden implementar características de forma
patentada, que pueden bloquear al proveedor.
27. Ventajas modelos NoSQL:
Pueden gestionar y manejar grandes volúmenes de
datos, por lo que se puede utilizar para aplicaciones Big
Data.
Facilita la administración de la base de datos, puesto que
cuenta con capacidades de distribución de datos y
reparación automática.
Son versátiles, puesto que permiten el crecimiento en el
volumen de datos, así como introducir cambios sin
necesidad de modificar la estructura.
Son muy escalables.
Son económicas gracias a su adaptabilidad y flexibilidad.
28. Desventajas del modelo SQL:
Poca madurez y uso minoritario.
Algunos de estos modelos no tienen atomicidad.
Su uso relativamente reciente tiene como
consecuencia la falta de estandarización en el
lenguaje que emplean y una falta de información
sobre las herramientas que emplean y sus
características.
Muchas de estas bases de datos carecen de
interfaz gráfica.
29. ¿Cómo realizar un modelado de datos?
El primer paso antes de diseñar una base de datos es modelar
los datos que vamos a almacenar en ella. El modelado de datos
puede adoptar diferentes enfoques (conceptual, empresarial,
lógico o físico) y consiste en la realización de una serie de tareas
previas:
Identificar tipos de entidades
Identificar atributos
Aplicar convenciones de nomenclatura
Identificar relaciones
Aplicar modelos de modelos de datos
Asignar claves
Normalizar para reducir la redundancia de datos
Desnormalizar para mejorar el rendimiento
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