Під оптимальною логічною моделлю баз даних розуміють модель, яка немає аномалій, пов’язаних з модифікацією БД, тобто проблем, що можуть виникнути у зв’язку із замінами, вставками і вилученнями даних із БД. Для створення такої моделі баз даних незалежно від того, яка СУБД використову ється — ієрархічна, сіткова чи реляційна — застосовується теорія нормаліза ції реляційних баз даних. Використання реляційного підходу дає змогу спрое ктувати оптимальну логічну модель БД, яка потім досить просто трансформу ється в ієрархічну чи сіткову модель. В основу реляційних моделей покладе но поняття відношення, яке подають у вигляді двовимірної таблиці. Реляцій на БД — це набір взаємопов’язаних відношень. Кожне відношення (таблиця) в ЕОМ подається як файл. Відношення можна поділити на два класи: об’єк тні і зв’язкові. Об’єктні відношення зберігають дані про інформаційні об’єк ти предметної області. Наприклад: клієнт (код клієнта, назва клієнта, адреса, телефон) є об’єктним відношенням. В об’єктному відношенні один з атрибутів одно значно ідентифікує окремий об’єкт. Такий атрибут називається первинним ключем відношення. В наведеному відношенні роль ключа виконує атрибут «код клієнта». Ключ може вмикати кілька атрибутів, тобто бути скла деним. В об’єктному відношен ні не повинно бути рядків з однаковим ключем, тобто не допускається дублювання об’єктів. Це основне обмеження реляційної моделі для забезпечення цілісності даних. Зв’язкове відношення зберігає ключі двох або більше об’єктних відношень. Ключі зв’язкового відношення мають на меті встановлення зв’язків між об’єктними відно шеннями.
Наприклад, розглянемо ще одне об’єктне відношення БАНК(код банку, назва банку, адреса банку). Тоді зв’язкове відношення БАНК-КЛІЄНТ (код банку, код клієнта) буде сполучним між двома об’єктними відношеннями БАНК і КЛІЄНТ. У зв’язковому відношенні можуть дублюватися ключові атрибути. Крім ключів, за яки ми встановлюють зв’язок у зв’язковому відношенні, можуть бути ще й інші атрибути, які функці онально залежать від цього складового ключа. Ключі в зв’язкових відно шеннях називаються зовнішніми ключами, оскільки вони є первинними ключами інших відношень.
Реляційна модель накладає на зовнішні ключі обмеження, яке називають посил ковою цілісністю. Воно необхідне для забезпечення цілісності даних. Це означає, що кожному зовнішньому ключеві має відповідати рядок якогось об’єктного відношення. Без такого обмеження може статися так, що зовніш ній ключ посилається на об’єкт, про який нічого не відомо. У реляційній БД накладається ще одне обмеження — відношення мають бути нормалізовані.
