Explicación de los tipos de bases de datos

Introducción

Las bases de datos son una colección organizada de registros de datos relacionados. Los sistemas de gestión de bases de datos gestionan y manipulan la información dentro de una base de datos.

Hay muchos enfoques diferentes para almacenar y modelar datos, lo que da como resultado varios tipos de bases de datos.

Este artículo proporciona una descripción detallada de los diferentes tipos de bases de datos disponibles.

Tipos de bases de datos

Hay muchos enfoques diferentes para analizar los diferentes tipos de bases de datos disponibles. La siguiente tabla proporciona una descripción general de los diversos tipos disponibles actualmente:

Los diversos tipos de bases de datos se combinan para crear un entorno específico. Por ejemplo, una base de datos comercial distribuida no relacional describe el modelo, la ubicación y el procesamiento de la base de datos respectivamente.

Tipos de modelos de bases de datos

Los tres tipos generales de bases de datos basados ​​en el modelo son:

1. Base de datos relacional

2. Base de datos no relacional (NoSQL)

3. Base de datos orientada a objetos

La diferencia entre los modelos es la forma en que se ve la información dentro de la base de datos. En consecuencia, cada tipo de modelo tiene un sistema de gestión y relaciones de datos diferentes.

Base de datos relacional

La base de datos relacional El modelo es el tipo de base de datos más utilizado y el más antiguo. Los tres componentes críticos de una base de datos relacional son:

• Mesas . Un tipo de entidad con relaciones.
• Filas . Registros o instancias de un tipo de entidad.
• Columnas . Atributos de valor de las instancias.

Una base de datos relacional proporciona un conjunto de filas de datos en respuesta a una consulta . Un lenguaje de consulta, más comúnmente el lenguaje de consulta estructurado o SQL , ayuda a crear estas vistas de datos.

Características de la base de datos relacional

Las principales características de una base de datos relacional son:

• Cumple con ACID . La base de datos renueva la integridad mientras realiza transacciones.
• Rango de tipos de datos . Brinda la capacidad de almacenar cualquier dato y realizar consultas complejas.
• Colaborativo . Varios usuarios pueden acceder a la base de datos y trabajar en el mismo proyecto.
• Seguro . El acceso está limitado o restringido a través de permisos de usuario.
• Estable . Las bases de datos relacionales están bien entendidas y documentadas.

¿Para qué se utilizan las bases de datos relacionales?

Las bases de datos relacionales son el tipo de base de datos más implementado. Hay muchos casos de uso, algunos de los cuales incluyen:

• Sistemas de transacciones en línea . La base de datos es compatible con muchos usuarios, así como con las consultas frecuentes necesarias en las transacciones en línea.
• Internet de las Cosas . Las bases de datos relacionales son livianas y tienen la potencia de procesamiento necesaria para la informática perimetral.
• Almacenes de datos . El componente crítico de la arquitectura del almacén de datos es el almacenamiento. Las bases de datos relacionales se integran y optimizan fácilmente para consultas masivas de múltiples fuentes.

Bases de datos relacionales más populares

Existen innumerables bases de datos comerciales y de código abierto. Las diez bases de datos relacionales más populares son:

1. Oráculo

2. MySQL

3. Servidor Microsoft SQL

4. PostgreSQL

5. IBM DB2

6. SQLite

7. Acceso de Microsoft

8. MariaDB

9. Colmena

10. Base de datos SQL de Microsoft Azure

Base de datos no relacional (base de datos NoSQL)

Una base de datos no relacional , o NoSQL ("No solo SQL"), es un tipo de base de datos que modela y almacena datos de manera diferente a las bases de datos relacionales. En lugar de tablas, las bases de datos no relacionales modelan relaciones entre datos de forma alternativa.

Los 4 tipos de bases de datos NoSQL son:

• Documento
• Valor-clave
• Basado en columnas
• Gráfico

Características de la base de datos no relacional

Las principales características de las bases de datos no relacionales son:

• Flexibles . El manejo de datos estructurados, semiestructurados y no estructurados es muy sencillo con los tipos de bases de datos no relacionales.
• Escalable y receptivo . El almacenamiento masivo de datos se escala bien con servidores bajo demanda y brinda respuestas rápidas a las consultas.
• Cero tiempo de inactividad. Alta disponibilidad para un tiempo de inactividad mínimo gracias a la replicación de datos casi en tiempo real.
• Compatible con la nube . La escalabilidad de una arquitectura de computación en la nube se incorpora perfectamente con bases de datos no relacionales.
• Múltiples estructuras de datos . Están disponibles diferentes tipos de información, así como formatos de bases de datos multimodelo.

¿Para qué se utilizan las bases de datos no relacionales?

Las bases de datos no relacionales funcionan mejor con estructuras de datos variables y cantidades masivas de datos. Algunos casos de uso incluyen:

• Sistemas en tiempo real . Una base de datos no relacional combina los sistemas de bases de datos operativos y analíticos en uno solo. Ya sea que ingrese datos operativos en Hadoop o proporcione resultados analíticos de Hadoop, las bases de datos no relacionales brindan una experiencia ágil en tiempo real.
• Experiencia personalizada . El escalado elástico se adapta a las enormes cantidades de datos necesarios para cualquier experiencia personalizada.
• Detección de fraude . El alto rendimiento es vital en la detección de fraudes. Las bases de datos no relacionales son receptivas y cumplen de manera confiable los requisitos de baja latencia de los sistemas financieros.

Bases de datos no relacionales más populares

Las diez bases de datos no relacionales más populares son:

1. MongoDB

2. Redis

3. Casandra

4. HBase

5. Neo4j

6. Oracle NoSQL

7. CuervoDB

8. Riak

9. OrientDB

10. CouchDB

Base de datos de objetos

Una base de datos de objetos de manera similar representa datos a objetos en la programación orientada a objetos. Los componentes críticos de una base de datos orientada a objetos son:

• Objetos . Los componentes básicos para almacenar información.
• Clases. El esquema o plano de un objeto.
• Métodos . Comportamientos estructurados de una clase.
• Puntos. Accede a elementos de una base de datos y establece relaciones entre objetos.

Las bases de datos de objetos combinan conceptos de programación orientada a objetos con capacidades de bases de datos.

Características de la base de datos de objetos

Las características principales de las bases de datos de objetos son:

• Transacciones ACID . Todas las transacciones están completas sin cambios conflictivos debido al cumplimiento de ACID.
• Persistencia transparente . Las bases de datos de objetos se integran a la perfección con los lenguajes de programación orientados a objetos.
• Tipos de datos complejos y personalizados. Las clases definidas por el usuario permiten que existan tipos de datos personalizados y complejos.
• Accesible. Los datos son fáciles de guardar y recuperar.
• Modelado más fácil. Los problemas y la información del mundo real están más estrechamente relacionados con los objetos, lo que hace que los problemas complejos sean más fáciles de modelar.

¿Para qué se utilizan las bases de datos de objetos?

Las bases de datos de objetos funcionan mejor con tipos de datos complejos, donde una entidad incluye una gran cantidad de información. Algunos casos de uso diario para este tipo de modelo de base de datos son:

• Aplicaciones de alto rendimiento . Aplicaciones donde la recuperación rápida de datos es vital para beneficiarse de las bases de datos de objetos, ya que los datos se almacenan y recuperan tal cual.
• Fines científicos . Los datos científicos, así como los cálculos, son complejos. El almacenamiento de información compleja y la recuperación rápida encuentran uso en todo tipo de disciplinas científicas.
• Estructuras de datos complejas . Debido a la persistencia permanente con los objetos, se puede acceder al almacenamiento de la base de datos y la expansión de datos complejos, lo que elimina la necesidad de volver a trabajar en el modelo de la base de datos.

Bases de datos de objetos más populares

Actualmente, las diez bases de datos de objetos más populares son:

1. DB4o

2. Almacén de objetos

3. Matisse

4. Piedra preciosa/S

5. ObjectDB

6. Base de datos de objetos++

7. Objetividad/BD

8. Versante

9. Presencia

10. Jade

Tipos de bases de datos basados ​​en la ubicación

Los tipos de bases de datos también difieren según la ubicación física del almacenamiento.

Los dos grupos según la ubicación son:

1. Bases de datos centralizadas

2. Bases de datos distribuidas

Base de datos centralizada

Una base de datos centralizada se almacena y administra en una sola ubicación. La información está disponible a través de una red. El usuario final tiene acceso a través de la red a la computadora centralizada, donde reside la información almacenada.

Características de la base de datos centralizada

Las principales características de una base de datos centralizada son:

• Integridad de los datos . Mantener los datos en una ubicación maximiza la integridad de los datos y reduce la redundancia. Se mejoran la precisión y la confiabilidad de la información.
• Seguridad . Un solo punto de ubicación proporciona solo un punto de acceso, lo que lleva a una mayor seguridad de los datos.
• Amigable para el usuario final . El acceso a los datos, así como las actualizaciones, son inmediatos con una base de datos centralizada. Un diseño de base de datos único proporciona simplicidad.
• Económico . La mano de obra, el suministro de energía y el mantenimiento se reducen al mínimo a través de un sistema centralizado. La base de datos es más fácil de mantener desde el punto de vista de la administración.
• Conservación de datos . Una configuración tolerante a fallas a través de soluciones de recuperación ante desastres.

¿Para qué se utilizan las bases de datos centralizadas?

Los beneficios de una base de datos centralizada son más notables en las grandes instituciones. Algunos casos de uso incluyen:

• Gestión de empresas . Las grandes organizaciones utilizan bases de datos centralizadas para obtener una mejor visión general de toda la información.
• Datos gubernamentales . Las bases de datos centralizadas prevalecen en las organizaciones gubernamentales. Un punto de acceso garantiza la seguridad de los datos.
• Escuelas y universidades . Las instituciones educativas hacen uso de bases de datos centralizadas. El mantenimiento es rentable y la información se mantiene precisa.

Base de datos distribuida

Las bases de datos distribuidas almacenan información en diferentes sitios físicos. La base de datos reside en múltiples CPU en un solo sitio o se distribuye en varias ubicaciones. Debido a las conexiones entre las bases de datos distribuidas, la información aparece como una única base de datos para los usuarios finales.

Características de la base de datos distribuida

Las características más interesantes de una base de datos distribuida son:

• Independencia de ubicación . La ubicación física de la base de datos se distribuye en varios sitios.
• Procesamiento de consultas distribución. Una consulta compleja se divide en varios sitios, lo que divide las tareas entre diferentes CPU, lo que reduce el cuello de botella.
• Transacciones distribuidas . Múltiples ubicaciones de almacenamiento proporcionan un método de recuperación distribuido. Los protocolos de compromiso existen en casos de numerosas transacciones.
• Enlace de red . Las bases de datos distribuidas se interconectan a través de una red donde se produce la comunicación entre los almacenamientos y con los usuarios finales.
• Integración perfecta . Aunque no están conectadas físicamente, las partes de la base de datos distribuida se conectan en una base de datos lógica.

¿Para qué se utilizan las bases de datos distribuidas?

Las bases de datos distribuidas funcionan mejor en entornos con muchos sectores en los que las empresas deben limitar la información disponible para reducir la redundancia. Algunos ejemplos incluyen:

• Grandes empresas. La mayoría de los sectores de la empresa no necesitan una visión general completa de los datos. Las bases de datos distribuidas ayudan a reducir la redundancia de datos con departamentos individuales.
• Empresas globales. Debido a la independencia de la ubicación, este tipo de base de datos se adapta bien a empresas con varios sitios.

Tipos de bases de datos basados ​​en el diseño

El diseño del almacenamiento depende del objetivo comercial. Hay dos enfoques principales para el diseño de bases de datos basados ​​en la función:

1. Base de datos operativa (transaccional)

2. Base de datos analítica

Aunque las bases de datos tienen un propósito diferente, la incorporación de las dos juntas crea un sistema de almacenamiento de datos.

Base de datos operativa

Una base de datos operativa gestiona y controla las operaciones fundamentales dentro de una empresa. La base de datos se conoce como procesamiento de transacciones en línea o base de datos OLTP. Los datos recopilados directamente de la fuente en tiempo real, brindan una vista de las transacciones diarias.

Características de la base de datos operativa

Las bases de datos operativas tienen las siguientes características:

• Cumple con ACID . Preservar la precisión y la integridad de cada transacción es necesario para la organización de datos.
• Procesamiento rápido . Las bases de datos operativas requieren un procesamiento rápido debido a miles de solicitudes simultáneas.
• Almacenamiento pequeño . La información transaccional solo se almacena temporalmente. Por lo tanto, las bases de datos operativas sirven como trampolín antes de archivar los datos.
• Copias de seguridad periódicas. La recopilación y el almacenamiento de datos requiere copias de seguridad constantes, por lo que el cumplimiento legal es un factor esencial.

Base de datos analítica

Las bases de datos analíticas proporcionan una vista unificada de todos los datos disponibles dentro de una empresa. Una visión general completa de la información dentro de una base de datos es esencial para planificar, informar y tomar decisiones. La base de datos se conoce como base de datos de procesamiento analítico en línea (OLAP).

Características de la base de datos analítica

Las características de una base de datos analítica son:

• Distribuido carga de trabajo Los datos provienen de diferentes sistemas operativos distribuidos entre nodos.
• Multidimensional. La información empresarial gana dimensionalidad a través de la agregación de datos y consultas complejas en bases de datos.
• Rendimiento de consultas. La desnormalización de datos mejora el rendimiento de las consultas para acciones que requieren mucho tiempo.
• Escalabilidad horizontal. Las bases de datos analíticas deben escalar horizontalmente como requisitos para que una empresa crezca.

Tipos de bases de datos basados ​​en alojamiento

Hay múltiples opciones de alojamiento para bases de datos. Los dos lugares donde reside un sistema de información son:

1. Bases de datos locales

2. Bases de datos en la nube

La diferencia notable entre las dos opciones es la disponibilidad de recursos cuando ocurre la implementación de la base de datos. Para obtener más información sobre cómo se comparan los dos enfoques, consulte nuestro artículo:On-Premise vs. Cloud:¿Cuál es el adecuado para su empresa?

Base de datos local

Una base de datos local reside internamente. Todo el software, la infraestructura y la administración necesarios para el soporte son locales. Con empresas a gran escala, el almacenamiento crece a un centro de datos local.

Características de la base de datos local

Las características notables de las bases de datos locales son:

• Seguridad . Debido a que la infraestructura es interna, las bases de datos locales son la mejor solución para almacenar información confidencial.
• Control . La empresa tiene el control total sobre la información disponible, proporcionando un alto nivel de regulación y privacidad sobre los datos.
• Cumplimiento . Los controles reglamentarios, como el cumplimiento de HIPAA, requieren conocer la ubicación de los datos confidenciales en un momento dado.

Base de datos en la nube

Una base de datos en la nube es una solución de alojamiento proporcionada por un proveedor externo. La solución de pago por uso proporciona la base de datos como servicio, lo que evita la necesidad de configurar un centro de datos físicamente. El enfoque ágil minimiza las inversiones iniciales necesarias para adquirir espacio de datos mientras se expande rápidamente a medida que se requieren más recursos.

Características de la base de datos en la nube

Las mejores características de una base de datos en la nube son:

• Escalabilidad . Las bases de datos en la nube son flexibles. Aumentar o disminuir los recursos es rápido gracias a la virtualización.
• Flexibilidad de gestión . El proveedor gestiona este tipo de base de datos, lo que a su vez minimiza la gestión necesaria del cliente. Sin embargo, también hay opciones para subcontratar el mantenimiento.
• Coste . Con una base de datos en la nube, solo paga por lo que necesita. Se minimiza el coste de inversión en personal técnico, así como el mantenimiento.

Tipos de bases de datos basados ​​en la potencia de procesamiento

El procesamiento de la base de datos depende del modelo de negocio. Elegir el nivel incorrecto de un sistema de base de datos afecta el flujo de trabajo de una organización y equipo. La mayoría de los proveedores de bases de datos ofrecen múltiples soluciones para el procesamiento de bases de datos. Los dos principales son:

1. Base de datos personal

2. Base de datos comercial

Las empresas aprovechan el poder de ambos según el caso de uso.

Base de datos personal

Las bases de datos personales tienen acceso de un solo usuario y se procesan en máquinas de potencia baja a media. Las aplicaciones de bases de datos más simples se benefician de este tipo de base de datos debido al bajo costo y mantenimiento.

Base de datos comercial

Una base de datos comercial tiene múltiples usuarios con varios permisos, así como numerosas aplicaciones en máquinas de alta potencia. Las bases de datos comerciales de alta disponibilidad son costosas y requieren mantenimiento y soporte constantes.