Fundamentos del Modelo Relacional en Bases de Datos: Conceptos y Evolución

El Modelo Relacional

Define una Base de Datos (BD) en términos de objetos, propiedades y sus operaciones. Los objetos con una misma estructura y comportamiento pertenecen a una misma clase, las cuales se organizan en jerarquías. Los modelos relacionales han extendido sus modelos para incorporar conceptos orientados a objetos.

En 1970, Edgar F. Codd publicó un artículo en el que argumentaba que los datos deberían relacionarse mediante interrelaciones naturales, lógicas e inherentes a los datos, más que mediante punteros físicos. Codd propuso así un modelo simple de datos en el que todos ellos se representan en tablas constituidas por filas y columnas.

Codd también propuso dos lenguajes para manipular los datos en las tablas:

• El álgebra relacional
• El cálculo relacional

La manipulación lógica de los datos también hace factible la creación de lenguajes de consulta más accesibles para un usuario no especialista en programación. Actualmente, los sistemas relacionales son un estándar en el mercado, especialmente en operaciones comerciales.

Ejemplos de sistemas gestores de bases de datos (SGBD) relacionales son:

• INFORMIX
• DB2
• ORACLE
• SYBASE
• DBASE
• FOXPRO
• INGRES
• MYSQL
• MS SQL SERVER

Principales Características del Modelo de Datos Relacional

• Resulta más eficiente que el modelo jerárquico y de red.
• La BD es representada como una colección de tablas (relaciones), las que se pueden almacenar individualmente en forma de archivos.
• Cualquier línea determinada de una relación se le llama tupla.
• Cada columna de la relación representa un dominio diferente.

Diferencias con Modelos Anteriores y Ventajas

El modelo relacional es totalmente diferente a los modelos jerárquicos y de red, no solo en su arquitectura sino también en los siguientes puntos:

Independencia en la Implementación

No es necesario conocer cómo se implementan físicamente los datos (no se necesita trabajar con punteros, listas enlazadas, grafos, etc.). Se logra una independencia física.

Terminología

El modelo relacional tiene su propia terminología (relación, tupla, atributo, dominio, etc.).

Claves Lógicas como Punteros

Usa claves primarias y claves foráneas para representar las asociaciones entre dos tablas (archivos). No obstante, debido a la independencia en la implementación, la BD física puede usar punteros u otros métodos, pero estos son transparentes para el usuario.

Teoría de Normalización

Esta teoría fue desarrollada en el contexto del modelo relacional, pero hoy en día sus propiedades han sido extendidas a otros modelos. Consiste en un conjunto de propiedades que deben cumplir los datos para lograr un diseño de BD libre de dependencias anómalas y con el mínimo de redundancia. Es fundamental para el diseño de bases de datos.

Lenguajes de Programación Comprensivos

Existen lenguajes simples para acceder a las BD relacionales (como SQL). Son lenguajes que permiten manipular datos como conjuntos (grupos o archivos), en vez de un registro a la vez como los lenguajes procedimentales tradicionales.

Resumen Histórico del Modelo de Datos Relacional

Desarrollo del Modelo Relacional (1970-1990)

(1970-1978) Desarrollo del Modelo Teórico

• Definición del modelo (Codd, 1970-1972)
• Álgebra y cálculo relacional
• Primeros problemas de diseño (Normalización)

(1975-1980) Desarrollo de los Primeros SGBD Relacionales

• IBM (System R)
• SQL (1975)
• DB2, SQL/DS
• Proyecto INGRES (QUEL)

(1980-1990) Desarrollo y Consolidación de los Grandes Sistemas Relacionales

• Expansión comercial de SGBD como Oracle, DB2, Sybase, Informix.
• Estandarización de SQL.