Fundamentos de base de datos

Mayen Rodriguez Raul N°Control :23180325CarreraIng.Sistemas Computacionales

A2 Modelos y clasificación de BD

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Fundamentos de base de datos

Introducción a los Modelos de Bases de Datos

Una base de datos es un sistema organizado que permite almacenar, gestionar y recuperar información de manera eficiente. Los modelos de bases de datos se refieren a la estructura y formato en los que se organizan los datos. Los diferentes modelos ofrecen diversas formas de gestionar y relacionar los datos.

Modelo Jerárquico:

• Organiza los datos en una estructura de árbol (jerárquica), con un nodo raíz y varios nodos hijos. Cada nodo hijo solo puede tener un padre.
• Ventajas: Fácil de entender y navegar, rápido acceso a datos jerárquicos.
• Desventajas: Falta de flexibilidad, dificultad para manejar relaciones complejas.
• Uso típico: Aplicaciones de mainframe y sistemas antiguos de gestión de información.

Modelo de Red:

• Similar al modelo jerárquico, pero permite que un nodo hijo tenga más de un padre. Utiliza gráficos para representar las relaciones.
• Ventajas: Más flexible que el modelo jerárquico, permite relaciones complejas.
• Desventajas: Dificultad en el diseño y mantenimiento, puede ser complicado de manejar.
• Uso típico: Sistemas complejos como sistemas de telecomunicaciones o sistemas de administración de inventarios.

Clasificaciones de Modelos de Bases de Datos

Clasificaciones de Modelos de Bases de Datos

Modelo Relacional

• Organiza los datos en tablas (relaciones), donde cada tabla contiene filas (tuplas) y columnas (atributos).
• Ventajas: Gran flexibilidad, facilidad de uso, fuerte base teórica (Álgebra Relacional), permite integridad de datos.
• Desventajas: Rendimiento limitado con grandes volúmenes de datos no normalizados.
• Uso típico: Aplicaciones empresariales, sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) como MySQL, PostgreSQL, Oracle.

Modelo Orientado a Objetos

• Combina conceptos de programación orientada a objetos con bases de datos. Los datos se representan como objetos, similar a la programación orientada a objetos.
• Ventajas: Manejo intuitivo de datos complejos, soporta herencia, polimorfismo.
• Desventajas: Más complejo, menos maduro en comparación con el modelo relacional.
• Uso típico: Aplicaciones donde el uso de datos complejos es común, como sistemas CAD, aplicaciones multimedia.

Clasificaciones de Modelos de Bases de Datos

Modelo Documental (NoSQL)

• Almacena datos en documentos (generalmente JSON o BSON), en lugar de filas y columnas.
• Ventajas: Flexible, escalable, adecuado para grandes volúmenes de datos no estructurados o semi-estructurados.
• Desventajas: Puede ser difícil de manejar sin una estructura definida, menos consistencia en comparación con los modelos relacionales.
• Uso típico: Big Data, aplicaciones web modernas, sistemas que requieren alta escalabilidad (MongoDB, CouchDB).
• Modelo Clave-Valor (NoSQL)

• Los datos se almacenan como un par clave-valor, ideal para casos de uso donde las operaciones de lectura y escritura rápidas son críticas.
• Ventajas: Muy rápido para operaciones de búsqueda simple, altamente escalable.
• Desventajas: Falta de características avanzadas como consultas complejas, relaciones, etc.
• Uso típico: Caching, sistemas de recomendación, almacenamiento de sesiones (Redis, DynamoDB).
• Modelo en Grafos (NoSQL)

Utiliza nodos, aristas y propiedades para representar y almacenar datos. Ideal para datos con muchas relaciones entre entidades.Ventajas: Muy eficiente en la gestión de relaciones, permite consultas complejas.Desventajas: No es ideal para aplicaciones con poca relación entre datos.Uso típico: Redes sociales, sistemas de recomendación, análisis de redes (Neo4j, ArangoDB).

Comparación de Modelos de Bases de Datos

• Flexibilidad: Modelos NoSQL (Documental, Clave-Valor, Grafos) son más flexibles comparados con los modelos relacionales.
• Consistencia vs. Escalabilidad: Los modelos relacionales priorizan la consistencia de los datos, mientras que los modelos NoSQL a menudo sacrifican consistencia por escalabilidad y velocidad.
• Facilidad de Uso: Los modelos relacionales son más fáciles de aprender y utilizar debido a su enfoque estructurado y al uso del lenguaje SQL.

La elección del modelo de base de datos depende de las necesidades de la aplicación, los requisitos de rendimiento, escalabilidad y la naturaleza de los datos. En tu presentación, podrías analizar casos de uso específicos para ilustrar cómo cada modelo de base de datos se adapta a diferentes escenarios.

Conclusión