Base de datos de red

Una base de datos de red es una base de datos conformada por una colección o set de registros, los cuales están conectados entre sí por medio de enlaces en una red. El registro es similar al de una entidad como las empleadas en el modelo relacional.

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Diagrama de Bachman de una base de datos de red simple

Un registro es una colección o conjunto de campos (atributos), donde cada uno de ellos contiene solamente un único valor almacenado.

El enlace es exclusivamente la asociación entre dos registros, así que podemos verla como una relación estrictamente binaria.

Una estructura de base de datos de red, llamada algunas veces estructura de plex, abarca más que la estructura de árbol: un nodo hijo en la estructura red puede tener más de un nodo padre. En otras palabras, la restricción de que en un árbol jerárquico cada hijo puede tener sólo un padre, se hace menos severa.

Así, la estructura de árbol se puede considerar como un caso especial de la estructura de red.

Características del modelo de base de datos de red

El modelo de base de datos de red se basa en una estructura de nodos y conexiones que permite representar relaciones de muchos a muchos de forma más flexible que en el modelo jerárquico. Cada registro puede tener múltiples padres y múltiples hijos, lo que facilita modelar estructuras complejas como redes logísticas, sistemas de gestión empresarial o catálogos interrelacionados.^[1]

Una base de datos de red organiza la información mediante conjuntos, que agrupan registros relacionados entre sí. Cada conjunto define una relación entre un registro propietario y uno o varios registros miembros. Esta estructura permite navegar por los datos mediante punteros, lo cual ofrece un acceso muy eficiente en tiempo de ejecución, especialmente en sistemas de gran volumen de transacciones.^[2]

A diferencia del modelo relacional, que utiliza consultas declarativas basadas en álgebra relacional, el modelo de red emplea un acceso navegacional. Esto implica que los desarrolladores deben conocer la ruta exacta para recorrer los datos, lo que puede aumentar la complejidad pero proporciona un control más directo sobre el rendimiento y la forma en que se accede a los registros.

Este modelo fue estandarizado por el Comité CODASYL en la década de 1970 y se utilizó ampliamente en sistemas corporativos, especialmente en entornos donde era necesario un manejo eficiente de relaciones complejas antes de la adopción masiva de las bases de datos relacionales.

Comparación con el modelo relacional

El modelo de base de datos de red y el modelo relacional representan dos enfoques distintos para organizar y acceder a la información. El modelo de red, derivado de la especificación CODASYL, utiliza un esquema navegacional basado en punteros que conecta registros en estructuras flexibles de muchos a muchos. En contraste, el modelo relacional, introducido por Edgar F. Codd en 1970, organiza los datos en tablas y establece relaciones mediante claves primarias y foráneas.

Una diferencia fundamental entre ambos modelos es la forma de acceso a los datos. En el modelo de red, el usuario o el programa deben especificar la ruta exacta para recorrer los registros mediante conjuntos y enlaces, lo que proporciona un alto control sobre el rendimiento y la navegación. Por el contrario, el modelo relacional utiliza un acceso declarativo: el usuario indica qué información desea obtener, y el sistema determina cómo recuperarla mediante el uso de SQL y el motor de consulta.

La representación de relaciones también difiere. Mientras que el modelo relacional maneja las relaciones de muchos a muchos mediante tablas intermedias, el modelo de red puede representarlas de manera directa mediante conjuntos con múltiples miembros, lo que puede reducir la redundancia en ciertos contextos. Sin embargo, esta estructura también puede incrementar la complejidad del diseño y dificultar la modificación del esquema.

En cuanto al uso histórico, las bases de datos de red fueron ampliamente empleadas en sistemas empresariales de gran volumen hasta la década de 1980, especialmente por su eficiencia en transacciones. Con el tiempo, el modelo relacional se volvió dominante debido a su simplicidad conceptual, su independencia lógica de los datos y la estandarización del lenguaje SQL, que facilitó la portabilidad entre sistemas.

Ejemplo

Para ilustrar la estructura de los registros en una base de datos de red, mostraremos la base de datos alumno – materia, con los siguientes registros (en el Lenguaje de programación Java):

type materia = record
     clave: string[]
     nombreM: string[]
     cred: string[2]
     end;

type alumno = record
     nombre: string[30];
     control: string[8];
     materia: Materia; {Enlace a materia}
     end;

En síntesis una base de datos en red puede tener 1 o más elementos padre.