2. ESTUDIO DE INDICES

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1 Asignatura de Administración de Bases de Datos Curso 2011/2012 Pág. 1 PRÁCTICA DE ADMINISTRACIÓN DE BASES DE DATOS Una compañía de salud gestiona datos relativos a las consultas médicas a pacientes por parte de médicos asociados a la compañía. Un día se produce un incendio en la sala donde se encuentra la base de datos. Tras el incendio se pierde la base de datos y toda la documentación relativa a la base de datos y procesos que accedían a ella, excepto una versión del esquema de datos (Anexo 1). Afortunadamente el ABD almacenaba regularmente copia de los datos en otro lugar, si bien, las copias que realizaba consistían en una exportación de la base de datos a ficheros texto. Se desconoce si el esquema de datos es consistente respecto de los datos de los ficheros de texto. En caso de existir diferencias entre ellos, prevalecerá siempre el esquema derivado del contenido de los ficheros de texto, ya que corresponde a la última versión utilizada de la base de datos. Tras el incidente, la empresa solicita nuestros servicios para recuperar la base de datos y realizar otra serie de acciones. Se pide realizar una memoria que contemple los apartados que se detallan a continuación, justificando para cada apartado las soluciones planteadas. Para la realización de la práctica se utilizará el SGBDR Oracle 11g o bien Oracle 10g, que se encuentra disponible en la web de Oracle (http://www.oracle.com/es/index.html). Para crear la base de datos se nos proporcionan seis ficheros de texto con registros de longitud fija que contienen una pequeña cantidad del conjunto global de datos. 1. CREACIÓN Y CARGA INICIAL DE LA BASE DE DATOS Se pide realizar las siguientes acciones, creando los correspondientes ficheros script SQL cuando sea posible: 1. Creación de la base de datos, de nombre PracABD. 2. Creación de un nuevo usuario de nombre ABDDBA y contraseña abddba, con el que se realizarán todas las acciones relativas a esta base de datos. 3. Estimación del espacio físico necesario para almacenar cada una de las tablas de la BD. A continuación crear y asignar a la BD los espacios físicos (datafiles) y lógicos (tablespaces) que se estimen oportunos, justificando la estimación realizada. Crear un tablespace para cada tabla, algunos de ellos de tamaño fijo y de tamaño menor que el estimado para la tabla. Otros que permitan incrementos pero también de tamaño menor (añadir si es preciso más datafiles) y otros de tamaño mayor que el estimado. Los nombres de tablespaces y datafiles irán precedidos del nombre del usuario: ABDDBA_TBLS_nombretabla, ABDDBA_DF_nombretabla respectivamente. 4. Creación de las tablas de la BD en los espacios creados anteriormente. 5. Insertar los datos en las tablas a partir de los ficheros de texto proporcionados, mediante la utilidad SqlLoader de Oracle, creando los ficheros ctl necesarios (ver el fichero proporcionado de ejemplo de carga de datos con SqlLoader). 6. Definición de las claves principales y foráneas de las tablas, creando los siguientes cuatro scripts: a) Creación de las claves primarias de cada tabla (sentencia Alter Table Add Constraint...) b) Creación de las claves foráneas (sentencia Alter Table Add Constraint...) c) Borrado de las claves foráneas de las tablas d) Borrado de las claves primarias de las tablas Deberá justificarse si los índices se deben crear antes o después de hacer la carga de los datos, tendremos en cuenta solamente los índices creados automáticamente por Oracle con la definición de clave primaria y foránea. Para ello, se medirá el tiempo de ejecución en cada uno de los casos. Por tanto, se deberá obtener el tiempo de ejecución de las sentencias de los ficheros script, en la siguiente secuencia de los pasos definidos anteriormente: 1. Índices antes de la carga: 4, 6a, 6b, 5 2. Índices después de la carga: 4, 5, 6a, 6b Nota: La definición de clave principal o foránea lleva implícita la creación automática de un índice.

2 Asignatura de Administración de Bases de Datos Curso 2011/2012 Pág ESTUDIO DE INDICES En este apartado se realizará un estudio de índices para la base de datos, reflejando en la memoria el proceso seguido y los resultados obtenidos en la ejecución de las sentencias que se acompañan en el Anexo 2: a) Eliminar las claves foráneas y principales de las tablas. Medir los tiempos de ejecución de cada sentencia del Anexo 2. b) Crear las claves principales y foráneas de las tablas. Medir los tiempos de ejecución de cada sentencia del Anexo 2. c) Con las claves primarias y foráneas creadas, determinar el conjunto de índices candidatos para cada sentencia del Anexo 2: 1. Crear índices para los atributos candidatos (salvo para los que sean clave o figuren únicamente en la cláusula Select) 2. Determinar el tiempo después de la creación de cada índice, de forma individual, y en combinación con otros índices. Deberá indicarse el tiempo de ejecución y los índices que están activos en ese momento. Para indicar los tiempos de ejecución utilizar una plantilla similar a la siguiente tabla: Clave Primaria Claves Foráneas fecha_nac ciudad apellido1 Fecha_nac ciudad apellido1 Tiempo.... d) En función de los tiempos obtenidos, debe especificarse qué índices se consideran más adecuados para que cada sentencia se ejecute en el menor tiempo posible. Notas: 1. Para establecer correctamente los tiempos de ejecución de las sentencias, debe tenerse en cuenta que tras la ejecución de una consulta, todos o parte de los datos se encuentran en memoria principal. 2. La medición de tiempos se realizará por sentencias individuales, no debe medirse la ejecución de varias sentencias a la vez. 3. Para cada sentencia del Anexo 2 se definirá un máximo de cinco índices distintos, además de los correspondientes a claves primarias y foráneas. 3. REORGANIZACIONES FÍSICAS DE LA BD Analizar y documentar el estado actual de los tablespaces creados en la BD, tanto para datos de tablas como de índices. Indicar el tanto por ciento de llenado y el número de extensiones que tiene cada tablespace. Analizar el espacio asignado inicialmente y el utilizado finalmente para cada tabla de la BD, justificando razonadamente las conclusiones de dicho análisis. Realizar una reorganización física de la base de datos, comprobando si se producen mejoras de rendimiento en relación a las sentencias SQL del Anexo 2. Indicar los valores de almacenamiento para los espacios de la base de datos antes y después de las reorganizaciones. Organizar primeramente solo algunos de los objetos tabla y/o índice, y después el esquema o algunos tablespaces completos. 4. REORGANIZACIÓN LÓGICA DE LA BD En este apartado se pide realizar reorganizaciones lógicas de la base de datos (cambios en el esquema lógico) que permitan mejorar el rendimiento de la base de datos reduciendo el espacio de almacenamiento y/o los tiempos de respuesta. Para ello se deberá crear una nueva base de datos, o modificar la estructura de la existente. Ejecutar las sentencias SQL que se estimen necesarias (incluidas o no en el Anexo 2) para establecer y justificar el aumento o pérdida de rendimiento de la reorganización efectuada respecto del diseño de partida.

3 Asignatura de Administración de Bases de Datos Curso 2011/2012 Pág AREA DE MEMORIA Modificar el tamaño del área SGA, al mínimo que se permita y al máximo (o un valor alto). En ambos casos, indicar en qué medida varía el rendimiento del gestor en las consultas definidas, respecto del valor actual y del valor que aconseja Oracle. Y el tamaño de PGA influye en la ejecución de las consultas? Los parámetros de SGA y PGA pueden modificarse desde el Enterprise Manager, en la ventana de administración, opción Parámetros de memoria. Ojo! al bajar el valor de SGA la consulta puede pasar a tardar bastantes minutos. Si al intentar restaurar los valores Oracle no lo permite, iniciar sesión como usuario SYS con rol SYSDBA, y realizar la modificación. Para analizar el rendimiento al variar los parámetros de memoria utilizar únicamente una de las consultas del Anexo 2 ya ejecutada en los apartados anteriores, comparando los resultados de las ejecuciones. 6. CATÁLOGO DE LA BASE DE DATOS Crear las siguientes vistas con información exclusivamente de las tablas creadas de la base de datos PRACABD (es decir, excluyendo los objetos propios del catálogo), y efectuar después una consulta sobre ellas mostrando el resultado obtenido: a) Por cada índice: nombre del índice, nombre de la tabla a la que indexa, y por cada atributo que componga el índice (si el índice tiene más de un atributo se visualizaran varias filas) el nombre, la posición que ocupa en la clave del índice, el tipo de datos y la longitud en bytes del atributo. b) Por cada índice: nombre de la tabla a la que indexa, nombre del índice, si está activo o no, y la longitud total de la clave de índice (para las tablas de la BD, excluyendo las del catálogo). c) Información sobre estadísticas de cada tabla de la base de datos, incluyendo el nombre de la tabla, el número de filas, longitud media de las filas, el número de bloques ocupados, número de bloques vacíos, y fecha de realización del último análisis. La información del catálogo de una base de datos de Oracle puede obtenerse a partir de una serie de vistas que Oracle define al crear la base de datos. Entre ellas, algunas de las que nos pueden interesar para resolver este apartado, son: dba_indexes dba_ind_columns dba_tab_columns dba_tab_statistics Para que el usuario ABDDBA pueda consultar estas vistas del catálogo será necesario asignarle privilegios de consulta sobre ellas. Por otra parte, para actualizar las estadísticas de una tabla concreta se debe ejecutar el comando: ANALYZE TABLE nombre_tabla COMPUTE STATISTICS FOR TABLE; 7. SEGURIDAD En este apartado comprobaremos la asignación de privilegios a usuarios. Realizar lo siguientes pasos, especificando en la memoria las sentencias ejecutadas y los resultados obtenidos: a) Crear dos usuarios de nombre usuclinica y usugestor respectivamente. b) Asignar a ususucursal todos los privilegios sobre las tablas paciente, medico, consulta y atencion_medica. c) Asignar a usugestor: 1. Todos los privilegios sobre las tablas clinica y personal_servicio. 2. Privilegio de consulta sobre las tablas medico y consulta. 3. Privilegio de modificación del atributo salario de la tabla medico. d) Acceder a la BD como usuario usuclinica, y ejecutar al menos dos sentencias sobre las que tenga privilegios y otras dos sobre las que no lo tenga. e) Acceder a la BD como usuario usugestor, y ejecutar al menos dos sentencias sobre las que tenga privilegios y otras dos sobre las que no lo tenga. f) Intentar crear con uno de estos usuarios, cualquier nuevo objeto sobre la BD, por ejemplo un índice sobre alguna tabla. Explicar el resultado

4 Asignatura de Administración de Bases de Datos Curso 2011/2012 Pág EJECUCIÓN CONCURRENTE DE TRANSACCIONES Realizar un estudio detallado de la ejecución de transacciones mediante dos sesiones de isqlplus y explicar el resultado obtenido, con todas las opciones de bloqueo y modos de operación permitidos. Ejecutar concurrentemente dos transacciones utilizando la sentencia SQL SET TRANSACTION, cubriendo los siguientes casos: 1. lectura-lectura 2. lectura-escritura 3. escritura-escritura Cuando sea posible deberá forzarse una situación de interbloqueo entre las transacciones participantes en la ejecución. ANEXO 1. ESQUEMA DE LA BASE DE DATOS PACIENTE: CodPaciente Integer Clave primaria Nombre Varchar (30) No nulo Apellido1 Varchar (20) No nulo Apellido2 Varchar (20) No nulo Ciudad Varchar (30) No nulo Fecha_Nac Date No nulo Medicamentos Varchar (100) Operaciones Varchar (100) Habitos Varchar (50) MEDICO: Cod_Medico Smallint Clave Primaria Nombre Varchar (30) No nulo Apellido1 Varchar (20) No nulo Apellido2 Varchar (20) Ciudad Varchar (5) No nulo Movil Varchar (9) Num_Busca Varchar (9) Salario Decimal (8,2) Turno Varchar(6) Fecha_incorp Date CLINICA: Cod_Clinica Smallint Clave Primaria Direccion Varchar(60) No nulo Ciudad Varchar(30) No nulo No nulo CONSULTA: Cod_consulta Integer Clave Primaria Planta Varchar(10) No nulo Sala Varchar(2) No nulo Especialidad Varchar (20) No nulo PERSONAL_SERVICIOS: Cod_Personal Integer Clave Primaria Nombre Varchar (15) No nulo Apellido1 Varchar (15) No nulo Apellido2 Varchar (15) No nulo Ciudad Varchar (5) No nulo Movil Varchar (9) No nulo Salario Decimal (8,2) No nulo Fecha_incorp Date No nulo Puesto Varchar (10) No nulo ATENCION_MEDICA: CodPaciente Smallint Clave Primaria Cod_Medico Smallint Clave Primaria Cod_Consulta Smallint Clave Primaria Fecha Date Clave Primaria Hora Varchar(5) Clave Primaria Motivo Varchar(12) No nulo Observaciones Varchar (100)

5 Asignatura de Administración de Bases de Datos Curso 2011/2012 Pág. 5 ANEXO 2. SENTENCIAS SQL Consulta 1. Consulta 2. SELECT nombre, apellido1, apellido2, p.ciudad FROM paciente p, atencion_medica a, consulta c WHERE fecha_nac BETWEEN 01/01/1970 AND 31/12/1989 AND especialidad = Especialidad 5 AND p.cod_paciente=a.cod_paciente AND a.cod_consulta=c.cod_consulta ORDER BY apellido1, apellido2, nombre SELECT dni, apellido1, apellido2, nombre, telefono, fecha_nac FROM paciente p, atencion_medica a WHERE fecha_nac < '01/01/1940' AND operaciones IS NULL AND p.cod_paciente =a.cod_paciente ORDER BY fecha_nac, ciudad, apellido1 Comprobar que solo se muestran filas que tengan un valor nulo en el atributo operaciones. Consulta 3: Consulta 4. SELECT cod_clinica, especialidad, count(*) FROM atencion_medica a, consulta c, medico m WHERE motivo <> 'Motivo 6' AND turno = 'Mañana' AND a.cod_consulta = c.cod_consulta AND a.cod_medico = m.cod_medico GROUP BY cod_clinica, especialidad ORDER BY 3, especialidad Definir una actualización (comando UPDATE), de manera que creando los índices necesarios se reduzca o se aumente el tiempo de ejecución, indicando cuál puede ser el motivo de la reducción o el aumento de tiempo. NORMAS Y PLAZO DE ENTREGA La práctica se realizará individualmente o en grupos de dos personas. Para aprobar la práctica se deberá: A. Entregar y aprobar la memoria de la práctica, que incluirá obligatoriamente: 1. Portada, especificando el nombre de la asignatura, el del autor y la fecha de entrega. 2. Indice con numeración de los apartados, y el número de página donde se encuentren en la memoria. 3. Solución a cada uno de los apartados solicitados. En ellos aparecerá obligatoriamente el planteamiento seguido para solucionarlo, el contenido del fichero o ficheros SQL utilizados, así como una descripción de las opciones del gestor que se hayan ejecutado para la resolución. 4. Conclusiones La no inclusión de alguno de estos apartados supondrá el suspenso automático de la práctica. La memoria se enviará por correo electrónico al profesor de la asignatura, o bien se subirá al moodle de la asignatura si finalmente se habilita, antes del día 25 de mayo de B. Aprobar el examen espcífico de la práctica. El examen de prácticas tendrá lugar con posterioridad a la fecha de entrega de la práctica de la asignatura, en el día y la hora que serán indicados convenientemente en la web de la asignatura. El examen de prácticas podrá realizarse siempre y cuando se haya entregado previamente la memoria de la práctica de la asignatura. Se recuerda que para aprobar la asignatura es requisito indispensable tener aprobada la parte práctica.

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