Qué es un esquema de base de datos

Un esquema de base de datos representa la configuración lógica de todo o parte de una base de datos relacional. Puede existir de dos formas: como representación visual y como un conjunto de fórmulas conocidas como restricciones de integridad que controlan una base de datos. Estas fórmulas se expresan en un lenguaje de definición de datos, tal como SQL. Como parte de un diccionario de datos, un esquema de base de datos indica cómo las entidades que conforman la base de datos se relacionan entre sí, incluidas las tablas, las vistas, los procedimientos almacenados y mucho más.

Típicamente, un diseñador de bases de datos crea un esquema de base de datos para ayudar a los programadores cuyo software interactuará con la base. Al proceso de crear un esquema de base de datos se le llama modelado de datos. Al seguir el enfoque de tres esquemas para el diseño de bases de datos, este paso seguiría la creación de un esquema conceptual. Los esquemas conceptuales se enfocan en las necesidades informativas de una organización, más que en la estructura de una base de datos.

Hay dos tipos principales de esquemas de bases de datos:

1. Un esquema lógico de base de datos expresa las restricciones lógicas que se aplican a los datos almacenados. Puede definir las restricciones de integridad, las vistas y las tablas.
2. Un esquema físico de base de datos dispone cómo se almacenan los datos físicamente en un sistema de almacenamiento en términos de archivos e índices.

En el nivel más básico, un esquema de base de datos indica qué tablas o relaciones componen la base de datos, así como los campos incluidos en cada tabla. Por lo tanto, los términos diagrama de esquema y diagrama de relaciones de entidades con frecuencia son intercambiables.

En el sistema de base de datos Oracle, el término esquema de base de datos, al cual también se lo conoce como "esquema SQL", tiene un significado diferente. Aquí, una base de datos puede tener esquemas múltiples (o "schemata", como se le dice elegantemente en inglés). Cada uno de ellos contiene todos los objetos creados por un usuario específico de la base de datos. Esos objetos pueden incluir tablas, vistas, sinónimos y mucho más. Algunos objetos no se pueden incluir en un esquema, tales como usuarios, contextos, roles y objetos del directorio.

Se puede conceder acceso a los usuarios para que ingresen a esquemas individuales según cada caso concreto, y la titularidad es transferible. Ya que cada objeto está asociado a un esquema particular, que sirve como una especie de espacio para nombres, es útil dar algunos sinónimos, lo cual permite a otros usuarios acceder a ese objeto sin primero consultar el esquema al que pertenece.

Estos esquemas no necesariamente indican las formas en que los archivos de datos se almacenan físicamente. En lugar de ello, los objetos de esquemas se almacenan lógicamente dentro de un espacio de tablas. El administrador de la base de datos puede especificar cuánto espacio asignar a un objeto particular dentro de un archivo de datos.

Por último, los esquemas y los espacios de tablas no necesariamente se alinean a la perfección: los objetos de un esquema pueden estar presentes en múltiples espacios de tablas, mientras que un espacio de tablas puede incluir objetos de varios esquemas.

Estos términos, aunque relacionados, no significan lo mismo. Un esquema de base de datos es un bosquejo de una base de datos planificada. En realidad no contiene ningún dato.

Por otra parte, una instancia de base de datos es una instantánea de una base de datos, como existió en un momento determinado. Por lo tanto, las instancias de bases de datos pueden cambiar con el tiempo, mientras que un esquema de base de datos generalmente es estático, ya que es difícil cambiar la estructura de una base de datos una vez que está en operación.

Los esquemas y las instancias de bases de datos pueden afectarse entre sí a través de un sistema de administración de bases de datos (DBMS). El DBMS asegura que cada instancia de la base de datos cumpla con las restricciones impuestas por los diseñadores de la base en el esquema de la base de datos.

Puede ser útil integrar múltiples fuentes a un esquema individual. Asegúrate de que estos requisitos se cumplan para tener una transición transparente:

Conservación de superposición

Cada elemento superpuesto en los esquemas que estés integrando debe estar en una tabla de esquemas de base de datos.

Conservación de superposición ampliada

Los elementos que solo aparecen en una fuente, pero que están asociados a elementos superpuestos, se deben copiar al esquema de base de datos resultante.

Normalización

Las entidades y las relaciones independientes no se deben agrupar en la misma tabla en el esquema de base de datos.

Minimalidad

Es ideal que ninguno de los elementos en ninguna de las fuentes se pierda.

Se han desarrollado ciertos patrones en el diseño de esquemas de bases de datos.

El esquema de estrella ampliamente utilizado es también el más simple. En este, una o más tablas de datos están vinculadas a un número indefinido de tablas dimensionales. Es mejor para gestionar consultas simples.

El esquema de copo de nieve relacionado también se usa para representar una base de datos multidimensional. No obstante, en este patrón, las dimensiones se normalizan en lotes de tablas separadas, creando el efecto expansivo de una estructura similar a un copo de nieve.