¿Qué es el modelado de datos?
El modelado de datos es el proceso de elaboración de un diagrama (es decir ERD) de las relaciones entre varios tipos de información que se van a almacenar en una base de datos que nos ayuda a pensar sistemáticamente en los puntos de datos clave que se van a almacenar y recuperar, y cómo deben agruparse y relacionarse, es lo que el
Un modelo de datos describe la información de una manera sistemática que permite almacenarla y recuperarla de manera eficiente en un Sistema de Base de Datos Relacional que puede ser pensado como una forma de traducir la lógica de describir con precisión las cosas en el mundo real y las relaciones entre ellas en reglas que pueden ser seguidas y aplicadas por el código informático. Uno de los objetivos del modelado de datos es crear el método más eficiente para almacenar la información y, al mismo tiempo, proporcionar un acceso completo y la presentación de informes.
Diagrama de Relación de Entidades para el Modelado de Datos
Un Diagrama de Relación de Entidades (ERD), propuesto inicialmente por Peter Chen en 1976, es una representación visual del modelado de datos utilizando símbolos y notación que describe cómo estos datos están relacionados entre sí. Puede ser utilizado directamente por los desarrolladores de bases de datos como el proyecto para implementar los datos en aplicaciones de software específicas. Cualquier objeto, como las entidades, los atributos de una entidad, los conjuntos de relación y otros atributos de relación pueden caracterizarse con la ayuda del diagrama ER.
Un ERD permite a los lectores entender la relación entre los diferentes campos de una manera eficaz. Los símbolos se utilizan para representar la información de forma eficaz y también ayudan a comprender el funcionamiento de la base de datos. Los diagramas ER constituyen una técnica de modelado de datos muy útil que incluye:
- Los diagramas ER son fáciles de entender y no requieren que una persona se someta a una amplia formación para poder trabajar con ellos de manera eficiente y precisa. Esto significa que los diseñadores pueden utilizar los diagramas ER para comunicarse fácilmente con los desarrolladores, los clientes y los usuarios finales, independientemente de sus conocimientos informáticos.
- Los diagramas ER son fácilmente traducibles a tablas relacionales que pueden utilizarse para construir rápidamente bases de datos.
- Los diagramas ERD pueden aplicarse en otros contextos como la descripción de las diferentes relaciones y operaciones dentro de una organización.
- Los elementos de ERD
El modelado ERD es una estructura descendente para el diseño de bases de datos que comienza con la identificación de los datos importantes llamados entidades y relaciones en combinación con los datos que deben caracterizarse en el modelo. A continuación, los diseñadores del modelo de base de datos pueden añadir más detalles, como la información que quieren mantener sobre las entidades y las relaciones, que son los atributos, y cualquier restricción sobre las entidades, las relaciones y los atributos. El modelado ER es una técnica importante que debe dominar cualquier diseñador de bases de datos y constituye la base de la metodología.
Tipo de entidad: Es un grupo de objetos con las mismas propiedades que son identificados por la empresa como de existencia independiente. El concepto básico del modelo ER es el tipo de entidad que se utiliza para representar un grupo de «objetos» en el «mundo real» con las mismas propiedades. Un tipo de entidad tiene una existencia independiente dentro de una base de datos.
Los atributos son las propiedades de las entidades que se representan utilizando figuras en forma de elipse. Cada figura elíptica representa un atributo y está directamente conectada a su entidad (que se representa como un rectángulo).
Un tipo de relación es un conjunto de asociaciones entre uno o más tipos de entidad participantes. Cada tipo de relación recibe un nombre que describe su función. Existen cuatro tipos de relaciones. Estos son:
- Una a una: Cuando una sola instancia de una entidad está asociada a la relación, se denomina «1:1».
- Una a varias: Cuando más de una instancia de una entidad está relacionada y vinculada con una relación, se denomina ‘1:N’.
- Many-to-one: Cuando más de una instancia de una entidad está vinculada con la relación, se denomina ‘N:1’.
- Many-to-many: Cuando más de una instancia de una entidad a la izquierda y más de una instancia de una entidad a la derecha pueden estar vinculadas con la relación, entonces se denomina como relación N:N.
Aquí hay algunos ejemplos:
Uno a uno
Uno a muchos
Muchos a muchos
Uno a cero o muchos
Modelos de datos: Diseño Conceptual / Lógico y Físico
El modelado ERD reconoce tres niveles diferentes de abstracción en los que se desarrollan los modelos. Los tres niveles de modelado de datos, modelo de datos conceptual, modelo de datos lógico y modelo de datos físico.
Los modelos conceptual, lógico y físico o ERD son tres formas diferentes de modelar los datos de un dominio. Aunque todos ellos contienen entidades y relaciones, difieren en los propósitos para los que se crean y los públicos a los que se dirigen. Un entendimiento general de los tres modelos es que el analista de negocios utiliza el modelo conceptual y lógico para modelar los datos requeridos y producidos por el sistema desde un ángulo de negocios, mientras que el diseñador de la base de datos refina el diseño inicial para producir el modelo físico para presentar la estructura física de la base de datos lista para su construcción.
Aquí comparamos estos tres tipos de modelos de datos. La siguiente tabla compara las diferentes características:
Conceptual: Un modelo conceptual debe centrarse en las cosas relacionadas con el negocio y sus requisitos. Se reunió a partir de los requisitos del negocio. Las entidades y relaciones modeladas en dicho ERD se definen en torno a las necesidades del negocio. La necesidad de satisfacer el diseño de la base de datos no se considera todavía. El ERD conceptual es el modelo más simple entre todos.
Lógico: Un modelo lógico debe centrarse en el diseño de datos sobre esas cosas pero sin referencia a una implementación física concreta. Es más complejo que un modelo conceptual en el sentido de que se establecen los tipos de columna. Tenga en cuenta que el establecimiento de los tipos de columna es opcional y si lo hace, debería hacerlo para ayudar al análisis del negocio. Todavía no tiene nada que ver con la creación de la base de datos.
Físico: Un modelo físico debe centrarse en cómo deben representarse y almacenarse los datos lógicos en una base de datos física concreta. Representa el plano de diseño real de una base de datos relacional. Representa cómo deben estructurarse y relacionarse los datos en un SGBD específico, por lo que es importante tener en cuenta la convención y la restricción del SGBD que se utiliza cuando se diseña un ERD físico. Esto significa que se necesita un uso preciso del tipo de datos para las columnas de las entidades y se debe evitar el uso de palabras reservadas al nombrar las entidades y las columnas. Además, los diseñadores de bases de datos también pueden añadir claves primarias, claves foráneas y restricciones al diseño.
Ejemplo – Matriculación de estudiantes
Un entendimiento general de los tres modelos de datos es que el analista de negocio utiliza un modelo conceptual y lógico para modelar los objetos de negocio existentes en el sistema, mientras que el diseñador de la base de datos o el ingeniero de la base de datos elabora el modelo ER conceptual y lógico para producir el modelo físico que presenta la estructura física de la base de datos lista para la creación de la misma. Aquí hay otro ejemplo para ilustrar los 3 niveles diferentes del modelo de datos.
Modelo de datos conceptual
Modelo de datos lógico
Modelo de datos físicos
Comparing Conceptual / Logical and Physical ER Model
While all the three levels of an ER model contain entities with attributes and relationships, they differ in the purposes they are created for and the audiences they are meant to target. The table below shows the difference between the three data models.
ERD features Conceptual Logical Physical Entity (Name) Yes Yes Yes Relationship Yes Yes Yes Columns Yes Yes Column’s Types Optional Yes Primary Key Yes Foreign Key Yes