Modelos de arquitectura de base de datos: modelos jerárquicos, de red y relacionales.

Algunos de los modelos de placa de arquitectura de base de datos son los siguientes:

El proceso de definición del diseño conceptual de los elementos de datos y sus interrelaciones se denomina modelado de datos. El enfoque tradicional de las aplicaciones para la organización de datos construyó diferentes modelos para cada archivo de datos.

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Dicha diversidad de formas en que los diferentes elementos de datos se vinculan y almacenan en archivos de datos hacen que estos archivos sean adecuados solo para las aplicaciones para las que se crearon originalmente. De hecho, los detalles relativos a la ubicación exacta de los diferentes elementos de datos en un archivo deben documentarse con mucho cuidado.

Cualquier cambio en el orden en que se colocan varios elementos de datos da como resultado cambios en los programas de aplicación que utilizan el archivo de datos. El enfoque de base de datos utiliza un modelo de datos común para toda la base de datos y el programa de usuario no se ocupa de la colocación de un elemento de datos en particular. El sistema de gestión de bases de datos (DBMS) actúa como una interfaz entre la base de datos y los programas del usuario.

El DBMS recupera los datos de la base de datos y los pone a disposición del programa del usuario. Esta característica ofrece la ventaja de la independencia de los datos en el enfoque de base de datos.

Conceptualmente, hay tres opciones amplias con respecto a los modelos de base de datos. Estos son:

a. Modelo jerárquico

segundo. Modelo de red

do. Modelo relacional

(a) Modelo jerárquico:

Este modelo presenta datos a los usuarios en una jerarquía de elementos de datos que se pueden representar en una especie de árbol invertido. En un sistema de procesamiento de órdenes de venta, un cliente puede tener muchas facturas que se le presentan y cada factura puede tener diferentes elementos de datos. Por lo tanto, el nivel raíz de datos es cliente, el segundo nivel es factura y el último nivel es elementos de línea tales como número de factura, fecha, producto, cantidad, etc.

Esta estructura es bastante natural cuando se ve desde el punto de vista del evento. Sin embargo, los niveles inferiores son propiedad de elementos de datos de nivel superior y los elementos del mismo nivel no tienen ningún vínculo. Como resultado, la consulta tal como qué productos son comprados por qué cliente, en el ejemplo anterior, será difícil de llevar a cabo en la estructura jerárquica.

La consulta sobre qué cliente compró qué producto sería conveniente. Por lo tanto, donde hay relaciones de muchos a muchos entre dos entidades, este modelo no sería apropiado. La Figura 9.4 muestra el modelo jerárquico de datos para una aplicación de procesamiento de pedidos de venta.

(b) Modelo de red:

En el modelo de red de la base de datos, no hay niveles y un registro puede tener cualquier número de propietarios y también puede ser propietario de varios registros. Por lo tanto, el problema mencionado anteriormente en el procesamiento de pedidos de venta no surgirá en el modelo de red.

Como no hay una ruta definida definida para la recuperación de datos, el número de enlaces es muy grande y, por lo tanto, las bases de datos de red son complejas, lentas y difíciles de implementar. En vista de la dificultad en la implementación, el modelo de red se usa solo cuando todas las demás opciones están cerradas.

El ejemplo típico de una base de datos de red puede ser el empleado y el departamento con el que ha trabajado o con el que puede trabajar en el futuro. La Figura 9.5 muestra el modelo de red de datos para un sistema de información de empleados.

(c) Modelo relacional:

El modelo más reciente y popular de diseño de bases de datos es el modelo de base de datos relacional. Este modelo fue desarrollado para superar los problemas de complejidad e inflexibilidad de los dos modelos anteriores en el manejo de bases de datos con relaciones de muchos a muchos entre entidades.

Estos modelos no solo son simples sino también potentes. En la base de datos relacional, cada archivo se percibe como un archivo plano (una tabla bidimensional) que consta de muchas líneas (registros), cada registro tiene elementos de datos clave y no clave. El elemento (s) clave es el elemento (s) de datos que identifica el registro. La Figura 9.6 muestra los archivos y los campos que cada registro debe tener en un sistema de facturación del cliente.

En estos archivos, los elementos de datos clave son ID de cliente, no de factura y código de producto. Cada uno de los archivos se puede utilizar por separado para generar informes. Sin embargo, también se pueden obtener datos de cualquier combinación de archivos, ya que todos estos archivos están relacionados entre sí con la ayuda de los elementos de datos clave especificados anteriormente.

Esta es la ventaja fundamental del modelo relacional de la base de datos, junto con su simplicidad y robustez.

El modelo relacional se basa en gran medida en el trabajo de EF Codd, que identifica las características de una buena base de datos relacional de la siguiente manera:

a) Toda la información se representa lógicamente como tablas y el acceso a los datos es posible por los nombres de los campos. Por lo tanto, el orden, la posición o la vinculación de archivos no son motivo de preocupación para los usuarios.

b) El diccionario de datos tiene información sobre la estructura de la base de datos, incluido el tipo de datos; Tamaño, etc., definiciones, relaciones y permisos de acceso. Los usuarios autorizados pueden obtener información sobre el entorno de la base de datos y cambiar el entorno utilizando el lenguaje de descripción de datos (DDL).

c) Un lenguaje de manipulación de datos (DML) está disponible para los usuarios, incluidos los programadores para la creación, inserción, modificación, recuperación, organización y eliminación de cualquier parte de la base de datos. Estas manipulaciones son posibles a nivel de registro, así como para todo el archivo, lo que brinda la flexibilidad de definir los permisos de acceso para varias categorías de usuarios.

d) Cualquier modificación en la estructura de la base de datos en términos de dividir la tabla horizontal o verticalmente no debería tener ningún impacto en la lógica del programa que utiliza la base de datos. Esta independencia de los datos es la ventaja principal del modelo relacional de la base de datos.

e) La independencia distribuida de los datos es otra característica de una buena base de datos relacional. Los programas de usuario no requieren ningún cambio cuando los datos se distribuyen o redistribuyen por primera vez. La ubicación física real de los datos no le importa al usuario, siempre y cuando ese campo aparezca en el diccionario de datos como local.

Como se puede observar en la figura 9.6, ninguno de los campos es común en ninguno de los dos archivos, excepto el elemento clave. Por lo tanto, la redundancia de datos se puede evitar en este modelo. Para este propósito, se lleva a cabo un proceso de normalización de datos mientras se diseña la estructura de una base de datos.