¿Qué son las bases de datos relacionales?


Las principales características de estos conjuntos de información que favorecen la organización, la gestión y el análisis. Los conceptos fundamentales, las ventajas del sistema y ejemplos.


Características principales de las bases de datos relacionales


Las bases de datos relacionales son conjuntos de información organizada en función de relaciones predefinidas, es decir, de las conexiones lógicas que se establecen a partir de la interacción de los contenidos.


En estas bases (también conocidas por sus siglas en inglés RDB) los datos se almacenan en tablas con columnas y filas. Esto simplifica la comprensión de la información, de las estructuras y del vínculo entre la información; y permite la obtención de estadísticas relevantes.


El modelo fue desarrollado por el científico informático Edgar Frank Codd durante los 70’s cuando trabajaba para la empresa IBM. Su obra de referencia es Un modelo relacional de datos para grandes bancos de datos compartidos, publicado en 1970.





En resumen, las siguientes son las principales características de las bases de datos relacionales.


No emplean una estructura de jerarquías: se basan en el modelo racional.


En ese sentido, se diferencian de las bases de datos no relacionales (hacia el final de este repaso hablaremos en detalle sobre esto).


Usan conjuntos de tablas para representar los datos y las relaciones entre ellos.


No tienen información repetida en forma innecesaria.


Permiten que cualquier tabla se relacione con otra a través de una propiedad común.


Aspectos importantes de las bases de datos relacionales


Las RDB contienen una serie de elementos importantes, cuyas particularidades repasamos a continuación.  


Tablas: Se utilizan para guardar información sobre los objetos que se representan en la base de datos.


Columnas (atributos): Se emplean para guardar un determinado tipo de datos, con un campo que almacena el valor de un atributo.


Filas (registros): Representan una recopilación de valores relacionados de una entidad u objeto. A las filas también se las conoce como “tuplas”.


Clave principal o PK: Es un identificador único para marcar cada fila de una tabla; hace que el registro sea obligatoriamente no nulo. También se la conoce en inglés como “primary key”.


Claves extranjeras, secundarias o FK: Permite relacionar filas de varias tablas (referencia a una clave principal de otra tabla existente). Es el punto de enlace con otra tabla. También se lo conoce por las siglas en inglés “foreign key”.


Clave índice: Se trata de un campo que simplifica la búsqueda dentro de una tabla. Habitualmente, son campos PK.


Clave conectada o CK: Permite encontrar la singularidad en una tabla al combinar dos campos, ya que no hay una llave primaria.


Claves candidatas: Cuando hay más de una clave primaria dentro de la tabla, por ejemplo, DNI y número de legajo.


En resumen, en las columnas se especifica un tipo de dato y en cada fila hay un valor específico.


Los siguientes son algunos de los conceptos relevantes en las bases de datos relacionales.





¿Qué es SQL?


La sigla SQL hace referencia a “lenguaje de consulta estructurada”. Es la interfaz principal que se emplea para las RDB y desde 1986 es un estándar del ANSI, el Instituto Nacional de Estándares de Estados Unidos.El SQL es admitido por los motores de bases de datos relacionales más utilizados.


Este lenguaje se usa para agregar, eliminar o actualizar filas de datos, y para administrar los diferentes aspectos de la base.


¿Qué es RDBMS?


Es un sistema de administración de RDB. En otras palabras, son los softwares que permiten trabajar con esas bases.


¿Qué es la integridad de los datos?


Refiere a la totalidad, coherencia y precisión de la información. En la práctica, se trata de una serie de restricciones que garantizan la fiabilidad de los datos. La mayoría de las bases de datos relacionales permiten además integrar código personalizado en desencadenadores.


¿Qué es el modelo de datos E-R?


El modelo de datos entidad relación se basa en una percepción apoyada en el “mundo real”, que consiste en una serie de objetos básicos (se los llama “entidades”) y en las relaciones entre estos.


¿Qué son las transacciones en RDB?


Es una o más instrucciones SQL que se ejecutan como una secuencia de operaciones. De esa forma, generan una unidad lógica de trabajo.


Al trabajar con bases de datos relacionales, una transacción genera un COMMIT o un ROLLBACK. Cada instrucción se trata en forma coherente y fiable, independientemente de otras transacciones.


¿Qué es conformidad con ACID?


ACID es un acrónimo de los siguientes términos, deseables para las transacciones de bases de datos.


Atómicas: Requiere la corrección en la ejecución de la transacción como un todo. Si una parte falla, toda la transacción se invalida.


Coherentes: Implica que los datos escritos en la base como parte de una transacción cumplan las reglas establecidas. Esto incluye a las cascadas, limitaciones y desencadenadores.


Aisladas: Permite controlar la concurrencia y asegurar que cada transacción sea independiente.


Duraderas: Los cambios que se realizan en la base deben ser permanentes, una vez que la transacción se completa correctamente.


Finalmente, entre los conceptos fundamentales en RDB es preciso conocer cuatro formas que se emplean en las bases de datos relacionales.


Los rectángulos representan entidades.


Las elipses representan atributos (habitualmente la clave candidata).


Los rombos representan acciones que permiten relaciones entre las tablas.


Las líneas representan la unión entre acciones y entidades.


Ventajas del modelo relacional


La principal ventaja del modelo racional es la posibilidad de organizar, relacionar y administrar datos.


Otros beneficios de las bases de datos relacionales son:


Proporcionan una vía intuitiva para representar datos y un acceso sencillo a las relaciones entre ellos.


Por eso, son útiles para organizaciones que necesitan administrar grandes cantidades de información en forma estructurada.


Permiten crear una o varias relaciones.


Ayudan a evitar la duplicación de los registros: en términos técnicos, a este beneficio se lo conoce como reducción de la redundancia.


Aseguran la integridad referencial: cuando un registro tiene relación con otra tabla, no se permite su eliminación.


Es un método flexible, que permite agregar, actualizar y borrar información (tablas y relaciones) sin cambiar la estructura primaria de la base de datos.


Permite realizar consultas complejas con SQL de un modo sencillo.


En ese sentido, no es complejo aprender a usar RDB: los usuarios sin profundos conocimientos técnicos aprenden rápidamente a interactuar con estas bases. 


Admiten la colaboración: diferentes personas pueden acceder a los datos y operar en forma simultánea.


Para evitar conflictos se emplea el “bloqueo integrado”, que impide el acceso al mismo tiempo a los datos cuando se actualizan.





Ejemplos de bases de datos relacionalesEn la práctica, las bases de datos relacionales son útiles en casos como el registro de aplicaciones, procesamiento de transacciones o el seguimiento de inventarios, por mencionar algunos casos.  


Para trabajar con bases de datos relacionales se emplean los mencionados RDBMS. Los siguientes son algunos ejemplos.


MySQL


Microsoft SQL Server


PostgreSQL


MariaDB


Oracle Database


Amazon Aurora


Estos ejemplos de RDBMS son programas que se emplean para crear, administrar y actualizar bases de datos relacionales.


También hay RDB basadas en la nube como Cloud Spanner, Cloud SQL y Alloy DB. Son plataformas que ofrecen servicios para mantener datos, incluyen capacidades de administración, parches y asistencia.


Bases de datos relacionales y no relacionales


¿Cuál es la diferencia entre las bases de datos relacionales y las no relacionales, también conocidas como NoSQL?


La clave es comprender cómo se almacenan y organizan los datos en cada caso.


A diferencia de lo que repasamos hasta aquí, las bases de datos no relacionales no almacenan la información de forma tabular (es decir, en tablas) ni se basan en reglas.


En cambio, los datos se almacenan como archivos inpiduales. Además, no hay una conexión entre ellos.


Según explica Google en una entrada dedicada a las RDB, las bases de datos NoSQL siguen un modelo flexible. En ese caso, son propicias para el almacenamiento de datos que cambian frecuentemente, o para aplicaciones que usan persos tipos de datos.


En función de esa diferencia se comprende el valor principal del modelo racional: la comprensión de la información contenida y especialmente de las relaciones entre los datos.