Universidad Autónoma de San Luis PotosíEscuela de Ciencias de la Información

Academia de Tecnologías de la Información

Diseño de Bases de Datos

San Luis Potosí, S.L.P. Agosto-Diciembre 2018

Diseño de Bases de Datos Modelos de BD

Introducción

1I. Reducindo

La necesidad de un almacenamiento masivo digital de datospara una mejor gestión, llevó al desarrollo de las bases dedatos y de los modelos que describen como deben ser

estructuradas.

Un modelo de base de datos, es un conjunto de ideas lógicasutilizadas para representar la estructura de datos y las

relaciones entre ellos dentro de las bases de datos.

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Tipos

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Jerárquico

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Modelo Jerárquico

● Desarrollado en los años 60's por IBM, fue el primer modelo de BD que se estableció.

● Organiza los registros de a cuerdo a una estructura de árbol Invertido.

● Su estructura contiene relaciones padre-hijo, donde los nodos hijo solamente pueden tener un padre, pero los nodos padre pueden tener varios hijos.

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Jerárquico

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Jerárquico

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Jerárquico

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Desventajas

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Jerárquico

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Ejercicio (Rub_02-01)

Genere (en parejas) un diagrama Jerárquico de acuerdo a como usted considera que se organizaría toda la información que se genera y gestiona una línea de autobuses de pasajeros. (boletos, clientes, salidas, llegadas, destinos, autobuses, empleados, etc.)

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De Red

Modelo de Red

● Propuesto por Charles Bachman en 1969, permite la representación de relaciones de datos más complejas que el modelo jerárquico, ya que el modelo de red permite que un hijo pueda tener más de un padre.

● Permite un modelado más natural de las relaciones entre los nodos y una mejor integridad dentro de los datos.

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De Red

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De Red

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De Red

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En ocasiones nulo control de la integridad de la BD y por ende, baja eficiencia en el manejo de las relaciones.

Desventajas

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De Red

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En ocasiones nulo control de la integridad de la BD ypor ende, baja eficiencia en el manejo de las relaciones.

Ejercicio (RUB_02-02)

Genere (en parejas) un diagrama en Red de acuerdo a como usted considera que se organizaría toda la información que se genera y gestiona una Escuela de nivel básico. (alumnos, clases, profesores, trabajadores, horarios, salones, etc.)

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Relacional

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• Desarrollado por E.F. Codd en 1969, fue el primero en tener fundamentos matemáticos basado en teoría de conjuntos, tratando a los datos como tuplas (lista finita de elementos) agrupados en relaciones (tablas).

• Represento un gran avance ya que los datos son visibles al usuario en un ambiente lógico y están organizados estrictamente como tablas, sobre las cuales operan todas las transacciones.

Modelo Relacional

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Relacional

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• El usuario puede declarar directamente la información que desea almacenar o recuperar, y el SGBD interpreta las instrucciones como funciones matemáticas que son programas de manera sencilla, para determinar donde almacenar la información y como recuperarla.

• SQL fue desarrollado con el propósito de la implementación de bases de datos bajo el modelo relacional.

Modelo Relacional

Una base de datos organizada bajo el modelo relacional se le conoce como base de datos relacional.

Una base de datos organizada bajo el modelo relacional se le conoce como base de datos relacional.

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Relacional

Diseño de Bases de Datos Modelos de BD

Relacional

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Relacional

• A diferencia del modelo jerárquico y el de red, los datos son independientes completamente de la estructura de la base de datos. Se puede modificar la estructura sin afectar el acceso a los datos.

Independencia estructural

• Se centra en el panorama lógico, los datos pueden ser vistos por el usuario organizados en forma de tablas, sin necesidad de conocer como están almacenados físicamente.

Simplicidad conceptual mejorada

• La independencia estructural y la simplicidad conceptual, facilitan el diseño, la implementación el uso y administración.

Diseño, ejecución, administración y uso más fácil

• El modelo está basado en la teoría de conjuntos, por lo que la implementación y ejecución de las transacciones (inserción, actualización, recuperación y localización de datos) resulta ser muy sencilla.

Capacidad de transacciones complejas

• Los SGBD desarrollados para trabajar con bases de datos relacionales, resultan ser muy robustos y poderosos, debido a la independencia estructural del modelo y al fundamento matemático de éste.

Poderoso sistema de administración de BD

Ventajas

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Relacional

Desventajas

Propicia diseño y ejecución deficientes: debido a la simplicidad lógica del modelo (tablas), personas inexpertas en el diseño bajo el modelo relacional, terminan generando malos diseños que repercuten en el mal funcionamiento de la base datos (redundancia, inconsistencia, campos vacíos, relaciones incorrectas, etc.)

Problemas de islas de información: Los malos diseños, generan muy fácilmente las llamadas islas de información. son conjuntos de datos que se encuentran aislados del resto de la información, lo que genera complicaciones en la gestión de esa información.

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Orientado a Objetos

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• Este modelo incorpora todos los conceptos importantes del paradigma de programación orientado a objetos: Encapsulamiento, Herencia y Polimorfismo.

• Encapsulación: Propiedad que permite ocultar la información al resto de los objetos, impidiendo así accesos incorrectos o conflictos.

• Herencia: Propiedad a través de la cual los objetos heredan comportamiento dentro de una jerarquía de clases.

• Polimorfismo: Propiedad de una operación mediante la cual puede ser aplicada a distintos tipos de objetos.

Modelo Orientado a

Objetos

NOTA: La implementación más popular en la actualidad de este tipo de modelo es MongoDB, el cual trabaja con manipulación de datos bajo la estructura JSON.

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Orientado a Objetos

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Orientado a Objetos

Agrega contenido semántico: Este modelo le da a los datos un mayor significado con respecto al mundo físico, ejemplo: relaciona cliente y factura, incluyendo la factura como un elemento componente del cliente y relacionado con otros.

La presentación visual incluye contenido semántico:

Ya que incluye contenido semántico dentro de la representación visual del objeto, lo que facilita visualizar relaciones mas complejas dentro y entre los objetos.

Integridad de la BD:Utiliza la herencia para proteger la integridad de la BD, los objetos OODM incluyen más tipos de relación y relaciones mas complejas.

Independencia estructural de los datos:La autonomía de los objetos garantiza tanto la independencia estructural como la de los datos.

Ventajas

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De Red

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En ocasiones nulo control de la integridad de la BD y por ende, baja eficiencia en el manejo de las relaciones.

Desventajas

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Orientado a Objetos

Desventajas

Nulo uso de estándares: Debido a que para el MOO no existen estándares aún para la gestión de información.

Acceso navegacional a los datos complejos: el método de acceso a los datos es similar al estilo de los modelos jerárquicos y de red.

La elevada complejidad del modelo complica el diseño y las transacciones.