Actividad # 13

Resumen

Conceptos de BDD

• Sistema de computación distribuido: elementos de procesamiento que cooperan en la ejecución de tareas,interconectados por una red de ordenadores.

    – No han de ser homogéneos
   – Dividen un problema en otros más manejables y los resuelven de modo coordinado

• BD distribuida (BDD): son varias BD interrelacionadas lógicamente y situadas en diferentes nodos de una red de ordenadores.

• SGBD distribuido: el que gestiona BD distribuidas de forma transparente para el usuario (éste ve las BD como si fueran una sola BD centralizada)

• Ventajas de las BDD:

     – Localización transparente de los datos: las instrucciones no dependen de dónde se ejecutan ni de dónde se sitúan los datos

    – Transparencia en los nombres: un objeto se accede por su nombre, sin ambigüedad y sin especificar nada más.

   – Transparencia de fragmentación: fragmentación horizontal es distribuir una tabla en varios conjuntos de tuplas (cada uno en un ordenador). La vertical en distribuir la tabla en conjuntos de atributos. La consulta sobre la tabla se transforma de modo automático en varias.

•  Ventajas de las BDD 

   – Más fiabilidad y disponibilidad: Datos y software están en varios ordenadores. Si un ordenador falla los demás pueden seguir funcionando. Los datos y sw del que ha fallado son inaccesibles. Con réplicas (copias) automáticas de datos y sw en varios ordenadores se pueden mejorar estas situaciones.

    – Mejora del rendimiento: Situando los datos en el ordenador donde se usan (o uno cercano): BD locales y más pequeñas.

   – Expansión más sencilla: añadir más datos, más procesadores o aumentar la BD, son tareas más sencillas.

• Otras funciones de las BDD:

    – Seguir la pista a los datos: fragmentación, réplica
    – Procesar consultas distribuidas
    – Gestionar transacciones distribuidas
    – Gestionar datos replicados: qué copia usar, mantener la consistencia
    – Recuperar BDD: de fallos de ordenadores individuales
    – Seguridad: privilegios, autorizaciones de acceso
    – Gestionar el catálogo distribuido: contiene los metadatos. Debe ser global para toda la BDD o local para cada sitio.

Diseño de BDD: fragmentación 

• Directorio (catálogo) global: contiene la información de fragmentación. Lo utiliza el SBDD.
•  Fragmentar: decidir dónde situar las partes de la BDD
• Idea simple: situar cada tabla en un ordenador distinto

  

• Fragmentación horizontal:

    – Ejemplo: un ordenador por departamento. Cada departamento quiere tener su información en su   ordenador. (BD Empresa)

    – Supone dividir las tuplas de cada tabla en 3 trozos.Cada trozo en el ordenador de su departamento.

• Fragmentación vertical:

   – Podemos generar fragmentos que compartan otros atributos además de la clave (no disjuntos)
 

• Toda fragmentación debería ser completa:

    – Horizontal: todas las tuplas están en algún fragmento
    – Vertical: todo atributo está en algún fragmento

• Fragmentación mixta: cuando se aplica fragmentación vertical y horizontal sobre la misma tabla

    – Fragmentación completa: todos los atributos y tuplas están en algún fragmento
    – Permite reconstruir la BD original.
   – Interesante (no necesario) que los fragmentos sean disjuntos

Diseño de BDD: replicación y asignación

•  La replicación mejora la disponibilidad de los datos

•  Caso extremo: tener una réplica de la BD completa en cada sitio (ordenador):

    – Ventajas: mejora el rendimiento local y global además de la disponibilidad (con un sitio activo se accede a  toda la BD)

    – Inconvenientes: actualizaciones más costosas (se deben realizar en todas las réplicas para mantener la
coherencia). El control de concurrencia y recuperación es también más costoso.

• El otro extremo es no tener ninguna replicación (salvo las claves primarias en fragmentos verticales).
• Entre ambos extremos: replicación parcial. Hay muchas posibilidades.
• Esquema de replicación: describe qué se replica
•  Asignación: dónde se sitúan los fragmentos y réplicas

    – La elección del lugar y el grado de replicación depende de los objetivos de rendimiento y   disponibilidad. También del tipo de transacciones y su frecuencia.
      – Encontrar una solución óptima o incluso una buena es un problema complejo

Descomposición de actualizaciones y consultas 

• SGBD sin transparencia de distribución: hay que indicar el sitio y la tabla sobre la que se realiza la

consulta.

• SGBD sin transparencia de replicación: hay que mantener a mano la consistencia de los datos

• SGBD con transparencia de distribución, replicación y fragmentación:

    – La consulta o actualización se expresan como si se tratase de un SGBD centralizado
    – El SGBD se encarga de descomponer y dirigir a los fragmentos adecuados

http://www.unirioja.es/cu/arjaime/Temas/09.Distribuidas.pdf

Desde la aparición de las primeras bases de datos, centralizadas, ha habido una evolución hacia la descentralización, paralela al desarrollo de redes informáticas, dando lugar a arquitecturas como cliente-servidor, bases de datos paralelas, y bases de datos distribuidas.  Los sistemas gestores de bases de datos distribuidos se han diseñado para cubrir dos objetivos: la compartición de los datos y la eficiencia de acceso a ellos, ubicando la información en aquellos nodos donde se acceda con más frecuencia, pero haciéndola a la vez disponible al resto de los nodos. Esta nueva filosofía de arquitectura de bases de datos nos ayuda a resolver el problema de las islas de información, nombre bajo el cual se han considerado a las bases de datos, por estar situadas en lugares remotos e incomunicados.

Se considera una BDD (base de datos distribuida) a “una colección lógicamente interrelacionada de datos compartidos. Un “sistema software que permite gestionar la base de datos distribuida y hace que dicha distribución sea transparente para los usuarios”,

Un SGBDD se compone de una única base de datos lógica, que físicamente está dividida en fragmentos ubicados en nodos distintos e interconectados mediante una red de comunicaciones. Así, existirán aplicaciones locales, que solo accederán a los datos almacenados en el mismo nodo, y aplicaciones globales, que accederán a datos de varios nodos.

Además de la fragmentación, en el contexto de BDD también se habla de replicación, que consiste en mantener réplicas de fragmentos en varios nodos, según una política de replicación que va desde una replicación mínima (un fragmento replicado en otro nodo) a una replicación total (todos los fragmentos son replicados).

El SGBDD debe garantizar la consistencia de los fragmentos que están replicados (una actualización en un fragmento debe provocar la actualización en todas sus réplicas). 

http://www.uax.es/publicacion/diseno-de-un-sistema-gestor-de-base-de-datos-distribuida-basada-en-oracle9i.pdf