¿Qué es una base de datos relacional (sistema de gestión de bases de datos relacionales)?


Una base de datos relacional es un tipo de base de datos que almacena y proporciona acceso a puntos de datos relacionados entre sí. Las bases de datos relacionales se basan en el modelo relacional, una forma intuitiva y directa de representar datos en tablas. En una base de datos relacional, cada fila en una tabla es un registro con una ID única, llamada clave. Las columnas de la tabla contienen los atributos de los datos y cada registro suele tener un valor para cada atributo, lo que simplifica la creación de relaciones entre los puntos de datos.


Estructura de las bases de datos relacionales

El modelo relacional significa que las estructuras de datos lógicas (las tablas de datos, las vistas y los índices) están separadas de las estructuras de almacenamiento físicas. Gracias a esta separación, los administradores de bases de datos pueden gestionar el almacenamiento físico de datos sin que eso influya en el acceso a esos datos como estructura lógica. Por ejemplo, si se cambia el nombre del archivo de una base de datos, eso no significa que vayan a cambiar también los nombres de sus tablas.

La distinción entre lógico y físico se aplica también a las operaciones de base de datos, que son acciones claramente definidas que permiten a las aplicaciones manipular los datos y las estructuras de la base de datos. Con las operaciones lógicas, las aplicaciones pueden especificar el contenido que necesitan, mientras que las operaciones físicas determinan cómo se debe acceder a esos datos y llevan a cabo la tarea.

Para garantizar la precisión y accesibilidad continua de los datos, las bases de datos relacionales siguen ciertas reglas de integridad. Por ejemplo, una regla de integridad podría especificar que no se permite duplicar filas en una tabla, a fin de evitar que se introduzca información errónea en la base de datos.




El modelo relacional

En los primeros años de las bases de datos, cada aplicación almacenaba datos en su propia estructura única. Cuando los desarrolladores querían crear aplicaciones para usar esos datos, tenían que conocer muy bien esa estructura de datos concreta a fin de encontrar los datos que necesitaban. Esas estructuras de datos eran poco eficaces, el mantenimiento era complicado y era difícil optimizarlas para ofrecer un buen rendimiento en las aplicaciones. El modelo de base de datos relacional se diseñó para resolver el problema causado por estructuras de datos múltiples y arbitrarias.

El modelo de datos relacional proporcionó una forma estándar de representar y consultar datos que podría utilizar cualquier aplicación. Desde el principio, los desarrolladores se dieron cuenta de que la virtud principal del modelo de base de datos relacional era el uso de tablas, ya que era una forma intuitiva, eficiente y flexible de almacenar y acceder a información estructurada.

Con el tiempo, los desarrolladores comenzaron a usar el lenguaje de consulta estructurado (SQL) para escribir y hacer consultas en una base de datos: esto sería otra de las grandes virtudes de este modelo. Durante muchos años, el SQL se ha utilizado como el lenguaje para realizar consultas en bases de datos. Se basa en el álgebra relacional y proporciona un lenguaje matemático de uniformidad interna que facilita la mejora del rendimiento de todas las consultas en bases de datos. Otros métodos empleados necesitan definir consultas individuales.



Beneficios del sistema de gestión de bases de datos relacionales

El modelo relacional es sencillo pero muy potente, y lo utilizan organizaciones de todos los tipos y tamaños para una gran variedad de aplicaciones con datos. Las bases de datos relacionales se usan para rastrear inventarios, procesar transacciones de comercio electrónico, administrar cantidades enormes y esenciales de información de clientes y mucho más. Las bases de datos relacionales se pueden emplear para cualquier aplicación de datos en la que los puntos de datos se relacionen entre sí y deban gestionarse de forma segura, conforme a normas y de un modo uniforme.

Las bases de datos relacionales han existido desde la década de los setenta. En la actualidad, el modelo relacional sigue siendo el más aceptado para las bases de datos, gracias a todas sus virtudes.






Modelo relacional y uniformidad de datos

El modelo relacional es el ideal para mantener la uniformidad de los datos en todas las aplicaciones y copias de la base de datos (llamadas instancias). Por ejemplo, cuando un cliente deposita dinero en un cajero automático y, a continuación, mira el saldo en un teléfono móvil, el cliente espera ver ese depósito reflejado inmediatamente. Las bases de datos relacionales son perfectas para este tipo de uniformidad, y garantizan que todas las instancias de una base de datos tengan los mismos datos en todo momento.

Mantener este nivel de uniformidad en todo momento con grandes cantidades de datos es difícil para otros tipos de bases de datos. Algunas bases de datos recientes, como NoSQL, solo pueden proporcionar uniformidad eventual. De acuerdo con este principio, cuando la base de datos se escala o cuando varios usuarios acceden a los mismos datos al mismo tiempo, toma algo de tiempo que los datos se actualicen. La uniformidad final es aceptable en algunos casos (por ejemplo, para mantener listas en un catálogo de productos), pero para operaciones comerciales críticas, como transacciones de carritos de compra, la base de datos relacional sigue siendo la referencia.






Qué se debe buscar al elegir una base de datos relacional

El software utilizado para almacenar, administrar, consultar y recuperar datos almacenados en una base de datos relacional se denomina sistema de gestión de bases de datos relacionales (relational database management system, RDBMS). El RDBMS proporciona una interfaz entre los usuarios/aplicaciones y la base de datos, además de funciones administrativas para gestionar el acceso a los datos, así como su almacenamiento y rendimiento.

Hay varios factores a tener en cuenta al elegir entre diferentes tipos de bases de datos y productos de bases de datos relacionales. El RDBMS que escoja dependerá de las necesidades de su empresa. Piense en las siguientes preguntas:

  • ¿Necesitamos un gran nivel de precisión en los datos? ¿El almacenamiento y la precisión de los datos se basarán en la lógica empresarial? ¿Tenemos datos con requisitos estrictos de precisión (por ejemplo, datos financieros e informes gubernamentales)?
  • ¿Necesitamos escalabilidad? ¿Cuál es la escala de los datos a gestionar y cuál es el crecimiento previsto? ¿Necesitaremos un modelo de base de datos compatible con copias de bases de datos reflejadas (como instancias separadas) para permitir la escalabilidad? Si es así, ¿podrá mantener ese modelo la uniformidad de los datos en todas las instancias?
  • ¿Es muy importante la concurrencia? ¿Vamos a necesitar que muchos usuarios y aplicaciones accedan de forma simultánea a los datos? ¿El software de la base de datos permite ofrecer concurrencia sin comprometer la seguridad de los datos?
  • ¿Qué necesitamos en términos de rendimiento y fiabilidad? ¿Necesitamos un producto de gran rendimiento y fiabilidad? ¿Qué tipo de rendimiento necesitamos en la respuesta a las consultas? ¿Cuáles son los compromisos del proveedor con respecto a los acuerdos de nivel de servicio o el tiempo de inactividad imprevisto?