Diseño de Bases de Datos Distribuidas (2da Parte)

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1 Diseño de Bases de Datos Distribuidas (2da Parte)
Lic. Bárbara da Silva Sistemas de Bases de Datos Distribuidas - UCV

2 Esquema de la Clase Fragmentación Horizontal
Fragmentación Horizontal Primaria

3 Reglas de Correctitud de Fragmentación
Completitud: La descomposición de una relación R en los fragmentos R1, R2, ..., Rn es completa si y solamente si cada elemento de datos en R se encuentra en algún de los Ri. En el caso de fragmentación horizontal el elemento de datos, normalmente, es una tupla, mientras que en el caso de fragmentación vertical es un atributo. Reconstrucción: Debe ser posible definir una operación relacional que permita reconstruir la relación R a partir de los fragmentos. Esta regla asegura que se preserven las dependencias funcionales. Disyunción: Si una relación R se descompone horizontalmente en una serie de fragmentos R1, R2, ..., Rn, y un elemento de datos Di se encuentra en algún fragmento Rj, entonces no se encuentra en otro fragmento Rk (k<> j).

4 Fragmentación Horizontal
Consiste en particionar una relación sobre sus tuplas. Cada fragmento será un subconjunto de las tuplas de la relación global. Ejemplo: Proyecto numProy nombre presupuesto localización 100 Proyecto1 2000 Caracas 200 Proyecto2 5000 Valencia 300 Proyecto3 3000 400 Proyecto4 4000 500 Proyecto5 6000 Proyecto1 Proyecto2 numProy nombre presupuesto localización 100 Proyecto1 2000 Caracas 400 Proyecto4 4000 500 Proyecto5 6000 numProy nombre presupuesto localización 200 Proyecto2 5000 Valencia 300 Proyecto3 3000 ¿En el ejemplo se cumplen las tres reglas de correctitud?

5 Fragmentación Horizontal
Para llevar a cabo la fragmentación horizontal se necesita: Esquema Conceptual Global: permite conocer las entidades y las relaciones entre ellas. Empleado (numEmp, nombre, titulo) Sueldo (titulo, salario) Proyecto (numProy, nombre, presupuesto, localización) Asignación (numEmp, numProy, responsabilidad, duración) Relaciones: Asignación (M-M), Sueldo-Empleado (1-N)

6 Fragmentación Horizontal
Para llevar a cabo la fragmentación horizontal se necesita: 2. Predicados usados en las consultas de los usuarios. Predicado Simple: Dada una relación R (A1, A2, … AN), donde Ai es un atributo definido sobre un dominio Di, un predicado simple pj definido sobre R tiene la forma pj: Ai & Value Donde &  {=,<,>,  ,  , } y Value  Di Ejemplo: localizacion = ‘Caracas’ presupuesto <= 1000

7 Fragmentación Horizontal
2. Predicados usados en las consultas de los usuarios. Pero generalmente las consultas tienen combinaciones de predicados simples. La conjunción de predicados simples (natural o negada) se denomina Predicado Mínimo ó Predicado de Mínimo Término. Ejemplo: m1: localizacion = ‘Caracas’ ^ presupuesto  1000 m2: localizacion  ‘Caracas’ ^ presupuesto  1000 m3: localizacion = ‘Caracas’ ^ presupuesto > 1000 m4: localizacion  ‘Caracas’ ^ presupuesto > 1000

8 Fragmentación Horizontal
2. Predicados usados en las consultas de los usuarios. Selección Minitérmino - Sel(mi): El número de tuplas que serán accedidas por un query de un usuario el cual se basa en el predicado mínimo mi. Ejemplo Sel (m1) = 0 Sel (m3) = 3 Frecuencia de Acceso – Acc(qi): Frecuencia con la cual una query(qi) accede a la data en un periodo de tiempo.

9 Fragmentación Horizontal
Hay dos tipos de fragmentación horizontal: Fragmentación Horizontal Primaria -> los predicados son definidos sobre la relación. Fragmentación Horizontal Derivada -> los predicados son definidos sobre otra relación.

10 Fragmentación Horizontal Primaria
La Fragmentación Horizontal primaria se puede definir como Ri = SLFi(R) Donde Fi es la formula de selección -> preferiblemente un mi. Un fragmento horizontal Ri de una relación R consiste de todas las tuplas de R que cumplen con un predicado mínimo. Dado un conjunto M de predicados mínimos tenemos tantos fragmentos como mínimos predicados existan. Ese conjunto de fragmento son llamados Fragmentos Minitérminos.

11 Fragmentación Horizontal Primaria
Los predicados simples debe cumplir con: Completitud: Se dice que un conjunto de predicados simples(Pr) es completo si y solo si dos tuplas del mismo fragmento tienen la misma probabilidad de ser accedidos. Minimilidad: Pr es minimal si todos sus predicados son relevantes. Un predicado es relevante cuando influye en como es hecha la fragmentación.

12 Fragmentación Horizontal Primaria
Ejemplo de Completitud Se poseen dos aplicaciones: 1. Buscar los presupuestos de los proyectos de cada localización. 2. Buscar los proyectos con presupuestos menores que 2000. Pr = {Localizacion = ‘Caracas’, Localizacion = ‘Valencia’} No es completo con respecto a la aplicación 2. Pr = {Localizacion = ‘Caracas’, Localizacion = ‘Valencia’, presupuesto  2000, presupuest > 2000} Si es completo.

13 Fragmentación Horizontal Primaria
Ejemplo de Minimal Se poseen dos aplicaciones: 1. Buscar los presupuestos de los proyectos de cada localización. 2. Buscar los proyectos con presupuestos menores que 2000. Pr = {Localizacion = ‘Caracas’, Localizacion = ‘Valencia’, presupuesto  2000, presupuesto > 2000} Es mínimo. Pr = {Localizacion = ‘Caracas’, Localizacion = ‘Valencia’, presupuesto  2000, presupuesto> 2000, nombre=‘Proyecto4’ } NO es mínimo.

14 Fragmentación Horizontal Primaria
Verificando las Reglas de Correctitud Completitud: Si Pr es completo y mínimo entonces los predicados seleccionados están completos. Reconstrucción: mediante la unión de los fragmentos. Disyunción: Los predicados mínimos deben ser mutuamente exclusivos.