¿Qué es una base de datos relacional? ¿Cómo organiza los datos un SGBDR?

Imagina que diriges una tienda de comercio electrónico. Tienes que llevar un seguimiento diario de la información de los clientes, los detalles de los pedidos y el inventario de productos. Sin un sistema adecuado, el caos está a solo una venta de distancia.

Mientras que las bases de datos están estructuralmente organizadas para almacenar y usar datos empresariales, una base de datos relacional con tablas interconectadas es clave para mejorar la gestión de datos.

Las soluciones de bases de datos relacionales organizan y gestionan grandes cantidades de datos interconectados de manera eficiente, desbloqueando en última instancia valiosos conocimientos para una mejor toma de decisiones. Permiten descomponer información compleja en tablas más pequeñas y enfocadas, que contienen datos específicos relevantes para su propósito.

Las bases de datos relacionales vinculan diferentes tablas utilizando relaciones uno a uno, uno a muchos, muchos a uno o muchos a muchos. Esta estructura permite a los usuarios ejecutar consultas y recuperar datos de múltiples tablas interconectadas simultáneamente.

Elementos de una base de datos relacional

Hay varios elementos que trabajan juntos para formar la base de una base de datos relacional, permitiendo a los usuarios almacenar, organizar y recuperar datos de manera estructurada y eficiente. Estos elementos incluyen:

• Tablas que contienen un conjunto estructurado de datos con filas y columnas. Cada tabla almacena datos sobre un tema específico, como clientes, pedidos o productos en una tienda de comercio electrónico.
• Columnas, también conocidas como atributos o campos, definen la estructura de una tabla especificando el tipo de datos que contendrá cada entrada.
• Filas, a menudo referidas como registros o tuplas, representan entradas individuales en una tabla. Cada fila contiene una colección de valores correspondientes a las columnas.

• Claves son columnas o un conjunto de columnas que identifican de manera única las filas dentro de una tabla.
• Clave primaria garantiza que no haya dos filas con el mismo valor para la columna de clave primaria. Una tabla solo puede tener una clave primaria. Por ejemplo, el ID de cliente puede ser una clave primaria, ya que no habrá dos clientes con el mismo ID.
• Clave candidata ayuda a identificar de manera única todas las filas en una tabla. Puede haber múltiples claves candidatas por tabla. Al diseñar una base de datos, generalmente se elige la clave candidata más eficiente y adecuada como clave primaria.
• Clave foránea es una columna (o conjunto de columnas) en una tabla que hace referencia a la clave primaria de otra tabla. Estas establecen relaciones entre tablas, permitiendo a los usuarios conectar datos entre ellas y asegurar la consistencia.

¿Cómo funcionan las bases de datos relacionales?

Las bases de datos relacionales almacenan datos en tablas organizadas, como hojas de cálculo. Cada tabla se centra en un tema específico, con filas que representan entradas individuales y columnas que definen el tipo de datos para cada entrada. Imagina una tabla para datos de clientes con columnas para ID de cliente, nombre y correo electrónico, donde cada fila contiene los detalles de un cliente específico.

La magia de una base de datos relacional radica en cómo se conectan estas tablas. Las claves foráneas actúan como puentes, haciendo referencia a la clave primaria de otra tabla. Esto te permite vincular datos entre tablas. Por ejemplo, una tabla de "Pedidos" podría tener una clave foránea "customer_id" que apunta a la tabla "Clientes", permitiéndote ver qué cliente realizó un pedido en particular.

Al unir datos, las bases de datos relacionales proporcionan una forma estructurada y eficiente de almacenar y recuperar información.

¿Qué es un sistema de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS)?

Un sistema de gestión de bases de datos relacionales (RDBMS) permite a una organización gestionar y administrar sus bases de datos relacionales. Es una aplicación diseñada para almacenar y gestionar bases de datos organizacionales de manera eficiente. Los RDBMS proporcionan una vista completa de los datos y permiten consultas más fáciles, ya que existen varias convenciones de nomenclatura y directrices para cualquier sistema de gestión. Estas bases de datos suelen usar SQL como lenguaje de consulta.

SQL, o Lenguaje de Consulta Estructurado, es un lenguaje de consulta utilizado específicamente para bases de datos relacionales. Es útil para manejar datos estructurados donde las entidades de datos están interconectadas. SQL tiene una sintaxis fija para crear, actualizar, modificar, ver o eliminar registros en una base de datos relacional.

Bases de datos relacionales vs. no relacionales

Los modelos de bases de datos relacionales manejan tablas de datos que tienen una conexión o relación interconectada previa. Las bases de datos no relacionales surgieron cuando las necesidades de datos del mundo empresarial no se limitaban a unas pocas bases de datos indexadas.

Por ejemplo, si se necesita consultar una base de datos particular de unos pocos miles de tablas, las bases de datos relacionales como Microsoft SQL Server o MySQL pueden ser muy útiles para manejar las transacciones relacionadas. Pero si una transacción o consulta de datos necesita rastrear millones de páginas web no relacionadas, se necesitarán bases de datos no relacionales como los sistemas de archivos Hadoop o NoSQL.

Examinemos más de cerca cada uno de los tipos de bases de datos y entendamos por qué ambos son relevantes para las empresas.

Cómo elegir la base de datos relacional correcta

Elegir el producto de base de datos relacional perfecto depende de las necesidades y objetivos empresariales de una organización. Aquí están las áreas principales que las empresas deben considerar al elegir una base de datos relacional.

Precisión de los datos

La naturaleza de tu negocio determina el nivel de precisión de los datos con el que estás dispuesto a trabajar. Si eres una institución financiera, querrás optar por bases de datos relacionales con un sistema de integridad de datos más eficiente e incorporado.

Escalabilidad

El crecimiento anticipado de las necesidades de datos de tu organización te ayudará a decidir la base de datos relacional que deseas incorporar. También puedes considerar el número de servicios de respaldo que proporciona una base de datos relacional según tus necesidades de respaldo de datos.

Concurrencia

Si los datos de tu negocio necesitan acceso simultáneo de múltiples usuarios, es mejor elegir una base de datos relacional que soporte alta concurrencia mientras protege la integridad de tus datos.

Fiabilidad

Los factores de rendimiento y fiabilidad de una base de datos relacional deben considerarse cuidadosamente para tu organización, especialmente si estás vinculado con acuerdos de nivel de servicio (SLA) empresariales con tus clientes o proveedores.

Beneficios de las bases de datos relacionales

Las bases de datos relacionales son ampliamente utilizadas por empresas de todo el mundo debido a sus capacidades de manejo y gestión de datos. Hicieron que la consulta de datos fuera mucho más fácil para las corporaciones y también les ayudaron a mantener una visión general de los puntos de datos interconectados para futuros prospectos.

Echemos un vistazo a los principales beneficios de usar bases de datos relacionales.

Reducción de la redundancia de datos

La redundancia de datos o las entradas de datos duplicadas para el mismo registro se eliminan al usar bases de datos relacionales. Los datos en las bases de datos relacionales están normalizados. La normalización es un proceso que asegura que no haya datos duplicados presentes en ningún lugar. Dado que las tablas están interconectadas, una sola instancia de los datos puede usarse en múltiples declaraciones o consultas SQL a través de joins.

Recuperación ante desastres

Las bases de datos relacionales facilitan la copia de seguridad y recuperación de datos al proporcionar funcionalidades fáciles de importar y exportar. El movimiento de datos está permitido incluso cuando la base de datos está en uso, reduciendo así los riesgos de pérdida de datos y fallos del sistema.

Consistencia de datos

Dado que las tablas en una base de datos relacional están interconectadas, los datos actualizados en una sola tabla se reflejarán en cada otra instancia en la base de datos. Por ejemplo, supongamos que tienes una tienda de electrónica y tienes tablas como detalles_de_clientes, detalles_de_transacciones e inventario_de_artículos. Si un cliente compra un producto, los detalles se actualizan en cada una de estas tablas, manteniendo así datos uniformes en todas ellas.

Flexibilidad

SQL se utiliza como lenguaje de consulta para bases de datos relacionales. Proporciona opciones para crear, modificar, actualizar y eliminar tablas en la base de datos incluso cuando está en uso. Esto es particularmente útil para actualizar esquemas según los requisitos de datos transaccionales.

Atomicidad

La atomicidad se refiere a que una transacción de base de datos se considera una sola entidad y no depende de sus componentes individuales. Si una transacción necesita ocurrir en una base de datos relacional, cada componente necesario para completar la consulta con éxito debe estar presente. Esto también se aplica a las consultas de commit o save. Si una parte de una transacción no puede ser comprometida, SQL no permitirá commits parciales en una base de datos relacional.

Bloqueo de base de datos

Cuando varios usuarios intentan modificar un cierto componente de una base de datos relacional, el bloqueo de base de datos impide que otros usuarios accedan a los datos mientras se están actualizando. Ayuda a mantener la concurrencia de datos y asegura la integridad de los datos cuando varios usuarios utilizan la base de datos a la vez.

Desafíos de usar bases de datos relacionales

Las bases de datos relacionales, aunque son una solución óptima para la mayoría de los problemas de bases de datos y conjuntos de datos empresariales, presentan algunos problemas con su rendimiento y escalabilidad cuando la cantidad de datos supera un cierto límite. Echemos un vistazo a estos problemas en detalle.

Problemas de rendimiento

Dado que las tablas en una base de datos relacional tienen interconexiones y relaciones, una afluencia repentina de adiciones o modificaciones de datos puede impactar muchas relaciones, ralentizando el rendimiento general de la base de datos.

Capacidad para manejar grandes volúmenes de datos

Las bases de datos relacionales dependen de un solo servidor. Para manejar más datos, necesitan una infraestructura y capacidad de memoria más grandes. Esto las hace menos escalables y costosas para las empresas que manejan grandes volúmenes de datos.

Mejor software de bases de datos relacionales en 2024

El software de bases de datos relacionales ayuda a almacenar y gestionar datos a través de formatos de tabla tradicionales. Crea y mantiene relaciones entre datos transaccionales empresariales y mantiene los datos accesibles para todos los accionistas.

Para calificar para la inclusión como un proveedor de software de bases de datos relacionales líder, una solución debe:

• Soportar la organización de datos en formato tabular
• Permitir la modificación de datos por parte de los usuarios
• Proporcionar almacenamiento para datos empresariales

*A continuación se presentan los cinco principales proveedores de soluciones de software de bases de datos relacionales del Informe Grid® de Otoño de 2024 de G2. Algunas reseñas pueden estar editadas para mayor claridad.

1. Amazon Relational Database Service (RDS)

Amazon Relational Database Service (RDS) es un servicio gestionado por Amazon Web Services (AWS) que simplifica la gestión de bases de datos relacionales en la nube. En lugar de tener que configurar y gestionar la base de datos tú mismo, RDS se encarga de esas tareas, permitiéndote centrarte en tu aplicación.

Lo que más les gusta a los usuarios:

"Lo mejor de RDS es la función de escalado automático. Anteriormente, estaba usando un servidor local para alojar mi base de datos MySQL, y gestionar el almacenamiento y el tráfico era una gran preocupación para mí. Al descargar los parches y la gestión de infraestructura, ahora estoy más enfocado en otras cosas. Personalmente, me gustan las réplicas de lectura, y su escalado automático de almacenamiento es la mejor característica. Puedo integrar fácilmente mi RDS con decenas de servicios de AWS de manera segura y sin costo alguno. No tengo que verificar su estado diariamente y puedo simplemente mirar mi correo electrónico si algo sale mal con el RDS. Puedo crear fácilmente una copia de la base de datos para el entorno de pruebas a partir de una instantánea. Me quedé atascado al implementar registros de auditoría, pero el soporte al cliente fue realmente bueno para ayudarme. Es muy fácil de usar e implementar. Lo uso diariamente."

- Reseña de Amazon Relational Database Service, Usman K.

Lo que no les gusta a los usuarios:

"Podemos automatizarlo para el rendimiento, lo cual es un poco molesto para mí. Además, hay tiempo de inactividad si y cuando queremos escalarlo, y si queremos usar las opciones avanzadas, el costo es significativamente alto."

- Reseña de Amazon Relational Database Service, Bishal J.

2. Google Cloud SQL

Google Cloud SQL es un servicio de base de datos relacional totalmente gestionado ofrecido por Google Cloud Platform. Te permite configurar y gestionar bases de datos en la nube en lugar de mantener tu propia infraestructura de base de datos. Google Cloud SQL cifra tus datos en reposo y en tránsito y te permite controlar el acceso a la red a tus bases de datos.

Lo que más les gusta a los usuarios:

"Google Cloud SQL proporciona un DBMS basado en la nube, no requiere una configuración complicada y me permite conectar y consultar datos de varias bases de datos, especialmente Microsoft SQL Server. Además, Cloud SQL permite a mi equipo usar SQL Server Management Studio para acceder y gestionar nuestros proyectos analíticos que combinan bases de datos locales con datos en Google Cloud. El servicio se integra con el almacenamiento en la nube de Google, y la interfaz de usuario está bien diseñada y es fácil de usar."

- Reseña de Google Cloud SQL, Hosham K.

Lo que no les gusta a los usuarios:

"Gestionar datos desde instalaciones locales a Google Cloud es difícil ya que la gestión de redes es demasiado complicada en GCP. Y otra cosa que no me gusta es gestionar la facturación, no proporciona una facturación combinada de algunos servicios como Cloud Dialogflow. También debería dar notificaciones si algunos recursos no se han utilizado durante un tiempo prolongado."

- Reseña de Google Cloud SQL, Aayush M.

3. Amazon Aurora

Amazon Aurora combina el rendimiento y la velocidad de bases de datos comerciales de alta gama junto con la capacidad de recursos y la simplicidad del software de bases de datos de código abierto. Puede usarse para almacenar datos, soportar varios lenguajes de programación y tablas de bases de datos.

Lo que más les gusta a los usuarios:

“Amazon Aurora es más adecuado para crear bases de datos complejas, altamente disponibles y comerciales, de una manera muy sencilla. El tamaño de la base de datos debe ser mediano a grande porque solo entonces podrás justificar el costo adicional incurrido por usar Amazon Aurora. Otro aspecto es que si ya estás usando AWS y la mayoría de tus aplicaciones y servicios están en la nube. Entonces tiene sentido usar Amazon Aurora ya que se adapta bien al ecosistema de Amazon.”

- Reseña de Amazon Aurora, Vikas R.

Lo que no les gusta a los usuarios:

“El producto ha cumplido con todas mis expectativas y más allá. El único problema que puedo recordar es que necesita trabajar más en el módulo de respaldo porque hemos intentado un reinicio en frío y respaldo desde el último punto de control, pero enfrentamos bastantes problemas y tuvimos que involucrar al equipo de soporte de Amazon para eso.”

- Reseña de Amazon Aurora, Kevin T.

4. Microsoft SQL

Microsoft SQL permite a Windows, Linux y contenedores Docker aprovechar el poder de las bases de datos SQL y proporciona características de seguridad innovadoras para un mejor manejo de datos.

Lo que más les gusta a los usuarios:

“Lo que más me gusta de este software es lo robusto que es como herramienta. Ha sido el motor de base de datos de elección para muchos de los sistemas empresariales que he usado en mi carrera, desde sistemas PDM y ERP hasta herramientas de automatización de diseño. El uso de esta plataforma por parte de los desarrolladores de esos sistemas va mucho más allá de lo que puedo crear por mi cuenta. Sin embargo, he encontrado la arquitectura de las tablas interconectadas utilizadas en estos sistemas intuitiva, dándome una curva de aprendizaje poco profunda si alguna vez necesito auditar o recuperar datos de esos sistemas.”

- Reseña de Microsoft SQL, David M.

Lo que no les gusta a los usuarios:

“Es una base de datos a gran escala, por lo que si estás buscando algo ligero para sitios web más pequeños. Probablemente no sea para ti. También requiere una curva de aprendizaje y es útil tener un administrador dedicado en entornos de TI completos. Sin embargo, esto puede superarse con la gran cantidad de información disponible debido a su longevidad como producto.”

- Reseña de Microsoft SQL, Jeremiah S.

5. Oracle Database

Oracle Database proporciona soporte en la nube para una mayor satisfacción del cliente y también permite reducir los costos de infraestructura de TI.

Lo que más les gusta a los usuarios:

“Oracle Database simplifica la organización de datos de grandes bases de datos y facilita la vida al seleccionar y consultar la base de datos usando un lenguaje simple SQL. Mantiene los datos en tablas relacionales, creando así relaciones significativas entre los datos y las herramientas de extracción. Además, facilita la recuperación, los informes, la previsión y todas las cosas buenas.”

- Reseña de Oracle Database, Gaurav O.

Lo que no les gusta a los usuarios:

“Se requieren muchas instalaciones adicionales y complejas de herramientas primero para gestionar adecuadamente el despliegue de la base de datos con el fin de lograr un sistema de monitoreo y alerta a nivel empresarial.”

- Reseña de Oracle Database, Norkamal M.

Di adiós a los silos de datos

La naturaleza interconectada de las bases de datos relacionales permite una toma de decisiones más inteligente. Proporcionan innumerables ventajas y alcance para almacenar, gestionar y organizar datos.

Con la virtualización y la computación en la nube entrando en el ámbito de las bases de datos, las bases de datos en la nube son el futuro previsible para el almacenamiento de datos. Mover toda tu infraestructura de base de datos a la nube puede parecer una inversión que vale la pena si tu postura de seguridad es de primera categoría.

Aprende más sobre seguridad del almacenamiento en la nube y cómo mantener segura tu base de datos en la nube.

Este artículo fue publicado originalmente en 2021. Ha sido actualizado con nueva información.