Tema 2. Diseño de bases de datos. Diseño lógico y físico. El modelo lógico relacional. Normalización.

Los modelos de datos de alto nivel resultan útiles a los diseñadores de bases de datos al ofrecerles un marco conceptual en el que especificar, de manera sistemática, los requisitos de datos de los usuarios de las bases de datos y la manera en que se estructurará la base de datos para satisfacer esos requisitos. La fase inicial del diseño de las bases de datos, por tanto, es caracterizar completamente los requisitos de datos de los hipotéticos usuarios de la base de datos. Los diseñadores de bases de datos deben interactuar ampliamente con los expertos y usuarios del dominio para llevar a cabo esta tarea. El resultado de esta fase es la especificación de los requisitos de los usuarios.
A continuación, el diseñador escoge un modelo de datos y, mediante la aplicación de los conceptos del modelo de datos elegido, traduce esos requisitos en un esquema conceptual de la base de datos. El esquema desarrollado en esta fase de diseño conceptual ofrece una visión general detallada de la empresa. El diseñador revisa el esquema para confirmar que todos los requisitos de datos se satisfacen realmente y no entran en conflicto entre sí. El diseñador también puede examinar el diseño para eliminar cualquier característica redundante. En este punto, la atención se centra en describir los datos y sus relaciones, más que en especificar los detalles del almacenamiento físico.
En términos del modelo relacional, el proceso de diseño conceptual implica decisiones sobre qué atributos se desea capturar en la base de datos y cómo agruparlos para formar las diferentes tablas. La parte “qué” es, esencialmente, una decisión conceptual, y no se seguirá estudiando en este texto. La parte del “cómo” es, esencialmente, un problema informático. Hay dos vías principales para afrontar el problema.
La primera supone usar el modelo entidad-relación (Apartado 1.6.3); la otra es emplear un conjunto de algoritmos (denominados colectivamente como normalización) que toma como entrada el conjunto de todos los atributos y genera un conjunto de tablas (Apartado 1.6.4). Un esquema conceptual completamente desarrollado también indica los requisitos funcionales de la empresa. En la especificación de requisitos funcionales los usuarios describen el tipo de operaciones (o transacciones) que se llevarán a cabo con los datos. Un ejemplo de estas operaciones es modificar o actualizar los datos, buscar y recuperar datos concretos y eliminar datos. En esta etapa del diseño conceptual el diseñador puede revisar el esquema para asegurarse de que satisface los requisitos funcionales.

El proceso de pasar de un modelo de datos abstracto a la implementación de la base de datos continúa con dos fases de diseño finales. En la fase de diseño lógico el diseñador relaciona el esquema conceptual de alto nivel con el modelo de implementación de datos del sistema de bases de datos que se va a usar. El diseñador usa el esquema de bases de datos específico para el sistema resultante en la fase de diseño físico posterior, en la que se especifican las características físicas de la base de datos. Entre esas características están la forma de organización de los archivos y las estructuras de almacenamiento interno; se estudian en el Capítulo 11