Catedra de Base de Datos

Transcripción

1 Catedra de Base de Datos Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Universidad Nacional de Tucumán Ciclo Lec)vo 2016

2 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS Conceptos. Funciones. Fragmentación. Replicación. Estrategias para la optimización en las consultas. Concurrencia. Recuperación de la información

3 GUIA DE LA PRESENTACION Introducción al Marco Teórico Bases de Datos Distribuidas Ventajas. Desventajas. Funciones Toma de Decisiones. Enfoque Estrategias de Diseño Fragmentación. Preguntas. Estrategias. Replicación de los Datos

4 INTRODUCCIÓN. CONCEPTOS El diseño de una base de datos distribuida, cualquiera sea el enfoque que se siga, debe responder satisfactoriamente las siguientes preguntas:

5 DEFINICIÓN BASE DE DATOS DISTRIBUIDAS Colección de múl.ples bases de datos, lógicamente interrelacionadas, distribuidas sobre una red de ordenadores. Requisitos: Integración lógica de los datos en un único esquema global Almacenamiento 6sico distribuido. Acceso común de todos los usuarios a datos locales y remotos.

6 DEFINICIÓN SISTEMAS DE GESTION DE BASES DE DATOS DISTRIBUIDA Producto so;ware capaz de ges.onar una BDD, suministrando mecanismos de acceso que hacen transparente la distribución SISTEMA DE BDD = BDD + SGBDD

7 CARÁCTERÍSTICAS Los sistemas de bases de datos distribuidos deben garantizar la Integridad: Cada transacción asegura el trabajo de proteger la integridad del estado de un sistema, al proveer cuatro garantías básicas conocidas como las propiedades ACID (atomicidad, consistencia, aislamiento y durabilidad). Si somos capaces de fragmentar, debemos garantizar la integracion de los datos, sin perdidas ni anomalias. Consistencia de los datos: Es el estado coherente en la información o datos que contiene y que relaciona, en el cual la información cumple las necesidades o expectativas de quien la requiera. Obedece todas las restricciones de integridad definidas sobre ella. Eliminando o controlando las redundancias de datos. Resultado de lo anterior será una Base de datos con Estado coherente.

8 CARÁCTERÍSTICAS Los datos deben estar Dísicamente en más de un ordenador (distintas sedes) Las sedes deben estar interconectadas mediante una red (cada sede es un nodo de la red) Los datos han de estar lógicamente integrados tanto en local como remoto. En una única operación se puede acceder a los datos que se encuentran en más de una sede (acceso a datos locales o remotos) Todas las acciones que necesiten realizarse sobre más de una sede serán transparentes al usuario

9 VENTAJAS Y DESVENTAJAS

10 ANSI SPARC: ARQUITECTURA DE BASE DE DATOS DE 3 NIVELES ANSI SPARC es un acrónimo del American National Standard Institute of Standard Planning and Requirements Committee. Es un enfoque estándar acordado de tres niveles, para el diseño de base de datos: Nivel Externo Nivel conceptual Nivel Interno (incluye el almacenamiento físico de los datos)

11 ANSI SPARC ARQUITECTURA DE BASE DE DATOS DE 3 NIVELES Nivel Externo o De Visión Nivel Conceptual N IV E L L O G IC O Nivel Interno o Físico N IV E L F IS I C O

12 ANSI SPARC ARQUITECTURA DE BASE DE DATOS DE 3 NIVELES La ubicación de los programas y de los datos deben analizarse desde la etapa de modelado: Sistema de bases de datos centralizado: los datos se almacenan en una única computadora que.ene la capacidad y velocidad necesaria para servir los datos a las demás computadoras de la red. Es la técnica mas frecuente al momento de llevar adelante la implementación de un sistema de bases de datos. Sistema de bases de datos distribuido: los datos se distribuyen en las computadoras que integran la red, de acuerdo a las necesidades opera.vas de cada puesto de trabajo, a la seguridad, a los recursos con que se cuenten, etc.

13 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS dinámico MODO DE ACCESO Información Parcial estático Información Total datos Datos y programas NIVEL DE CONOCIMIENTO COMPARTICION

14 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

15 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

16 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

17 ESTRATEGIAS DE DISEÑO Distribuido Centralizado ANALISIS DE REQUISITOS REQUISITOS DEL SISTEMA (OBJETIVOS) DISEÑO CONCEPTUAL DISEÑO DE LAS VISTAS ESQUEMA CONCEPTUAL GLOBAL INFORMACION DE ACCESO DEFINICION DE LOS ESQUEMAS EXTERNOS DISEÑO DE LA DISTRIBUCION ESQUEMAS CONCEPTUALES GLOBALES DISEÑO FISICO ESQUEMAS FISICOS INTERVENCION DEL USUARIO MONITORIZACION Y AJUSTES

18 TIPOS DE FRAGMENTACIÓN - BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS Distribucion de datos a par;r la separacion de atributos y repi;endo los atributos claves en aquella tabla que no lo tuviera Distribucion de datos a par;r del filtrado por criterios de los registros

19 REPLICACIÓN - BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS Definición: Si un fragmento se almacena en más de un puesto, se dice que está replicado Ventajas: Mejora la disponibilidad de los datos Incrementa la rapidez en las actualizaciones (para mantener la consistencia)

20 FRAGMENTACION HORIZONTAL La Integración de los datos de la relación original se realiza a partir de la Unión de los fragmentos: T = T 1 U T 2 U U Tn

21 FRAGMENTACION VERTICAL

22 EJEMPLO GLOBAL - BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS PROCESAMIENTO Y OPTIMIZACIÓN DE CONSULTAS CONSIDERACIONES GENERALES PARA RESOLVER EL EJERCICIO Tamaño de archivos y transacciones: Tabla EMPLEADO: Bytes Tabla DEPARTAMENTO: 3500 Bytes Si todo empleado pertenece a un departamento, la consulta incluirá registros. Cada registro devuelto ocupará 40 Bytes Supongamos que el resultado debe ir a puesto de trabajo especídico.

23 EJEMPLO GLOBAL - BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS Consulta: SELECT nombrep, apellido, nombred FROM empleado, departamento WHERE empleado.nd=departamento.numerod; Existen tres estrategias posibles.

24 PROCESAMIENTO Y OPTIMIZACIÓN DE CONSULTAS Estrategia 1. Transferir las dos relaciones al puesto que solicita y realizar ahí la composición. Total transferido: = Estrategia 2. Transferir EMPLEADO al puesto donde estén los datos, realizar la consulta y enviar el resultado al puesto que solicita. Total transferido: = Estrategia 3. Transferir DEPARTAMENTO al Servidor, ejecutar y enviar el resultado al puesto que solicita. Total transferido: =

25 Se ejecuta el procedimiento almacenado motor_distribución: Definición: CREATE PROCEDURE `motor_distribucion`() MODIFIES SQL DATA BLOCK1: BEGIN DECLARE donebogota INT DEFAULT 0; DECLARE MEDELLIN INT DEFAULT 2; DECLARE cuentab, cuentamvarchar(20); DECLARE valorbbigint(20); DECLARE tipob INT; DECLARE fechab TIMESTAMP; DECLARE ciudadb INT; DECLARE curbogota CURSOR FOR SELECT cuenta, valor, tipo, fecha, ciudad FROM banco_bogota.transaccion_foranea WHERE fecha=curdate(); DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLSTATE '02000' SET donebogota = 1; OPEN curbogota; /*transaccionesforeanes de bogota*/ REPEAT FETCH curbogota INTO cuentab, valorb, tipob, fechab, ciudadb; IF NOT donebogota THEN /*ciudad de medellin*/ IF ciudadb=medellin THEN /*se almacena un registro en transacciones de medellin*/ INSERT INTO banco_medellin.transaccion(cuenta, valor, tipo, fecha) VALUES (cuentab, valorb, tipob, fechab); /*se actualiza el saldo para la cuenta de medellin*/ UPDATE banco_medellin.cuenta_cliente mcc SET mcc.saldo = ( SELECTdcc.saldo FROM datacenter.cuenta_cliente dcc WHERE dcc.cuenta = cuentab) WHERE mcc.num = cuentab; /*se almacena el registro de la transaccion*/ INSERT INTO auditoria(cuenta, valor, tipo, fecha, ciudad) VALUES (cuentab, valorb, tipob, CURDATE(), ciudadb); END IF; END IF; UNTIL donebogota END REPEAT; CLOSE curbogota; BLOCK2: BEGIN DECLARE donemedellin INT DEFAULT 0; DECLARE cuentab, cuentamvarchar(20); DECLARE valormbigint(20); DECLARE tipom INT; DECLARE fecham TIMESTAMP; DECLARE ciudadm INT; DECLARE BOGOTA INT DEFAULT 1; DECLARE curmedellin CURSOR FOR SELECT cuenta, valor, tipo, fecha, ciudad FROM banco_medellin.transaccion_foranea WHERE fecha=curdate(); DECLARE CONTINUE HANDLER FOR SQLSTATE '02000' SET donemedellin = 1; OPEN curmedellin; /*transaccionesforeanes de medellin*/ REPEAT FETCH curmedellin INTO cuentam, valorm, tipom, fecham, ciudadm; IF NOT donemedellin THEN /*ciudad de bogota*/ IF ciudadm=bogota THEN /*se almacena un registro en transacciones de bogota*/ INSERT INTO banco_bogota.transaccion(cuenta, valor, tipo, fecha) VALUES (cuentam, valorm, tipom, fecham); /*se actualiza el saldo para la cuenta de bogota*/ UPDATE banco_bogota.cuenta_clientebcc SET bcc.saldo = ( SELECTdcc.saldo FROM datacenter.cuenta_cliente dcc WHERE dcc.cuenta = cuentam) WHERE bcc.num = cuentam; /*se almacena el registro de la transaccion*/ INSERT INTO auditoria(cuenta, valor, tipo, fecha, ciudad) VALUES (cuentam, valorm, tipom, CURDATE(), ciudadm); END IF; END IF; UNTIL donemedellin END REPEAT; CLOSE curmedellin; END Block2; END Block1

26 Referencias Fundamentos de bases de datos. Capitulo 1 (Abraham Silberschatz, Henry F. Korth / y/ S. Sudarshan. (Tra. Fernándo Sáenz Pérez, Antonio García Cordero /y/ Jesús Correas Fernández.-- Rev. Tca. Luis Grau Fernández). McGraw Hill. Madrid /c. 2006/5a. Edic. Apuntes de Catedra de Gestion de datos Michael Mannino, Administración de Bases de Datos, Diseño e desarrollo de Aplicaciones, 3a Edición, Mc Graw Hill, 2007

27 Sitio Web de la Cátedra