Unidad 7: Nivel Interno Algunos Conceptos Importantes Organización de Archivos (Almacenamiento Primario) Estructuras de Acceso (Almacenamiento Secundario)

Arquitectura de un SGBD Nivel Externo Nivel Conceptual Nivel Interno Base de Datos Almacenada: Archivos del Sistema Operativo

Tiempo de Acceso vs Capacidad de Almacenamiento: Jerarquía de Memorias Tiempo de Acceso vs Capacidad de Almacenamiento: TERCIARIA: Segundos o Minutos - Petabytes SECUNDARIA: 10 Milisegundos -Terabyte PRINCIPAL:10 a 100 Nanosegundos - 1 Gigabyte CACHE: Pocos Nanosegundos - 1 Megabyte o mas

Diseño Físico Tener presente las características de cada tipo dispositivo de almacenamiento Conocer las técnicas para almacenar los datos en el disco: Organización de los datos Estructuras de acceso Elegir las técnicas mas adecuadas, según los requerimientos de la aplicación que minimicen la cantidad de operaciones de transferencia entre disco y memoria principal.

Transferencia de Datos entre Niveles de Memorias Los datos se mueven entre niveles adyacentes de memoria Una tecnica clave para mejorar los tiempos de respuesta es mover piezas grandes de datos

Transferencia de Datos entre Disco y Memoria Ppal La transferencia de datos entre la memoria principal y el disco tiene lugar en unidades de bloques de disco. Los sistemas de BD buscan minimizar el número de bloques o páginas tranferidos entre el disco y la memoria principal, para mejorar los tiempos de respuesta. Cuando se necesita un bloque de disco, se evalua: Si el bloque está en el buffer, se retorna la dirección en memoria principal del bloque. Si el bloque no está en el buffer, el buffer manager: Asigna espacio en el buffer para el bloque. Reemplaza algún otro bloque, de ser necesario, para hacer lugar al nuevo bloque utilizando una política de reemplazo. Un bloque reemplazado es escrito a disco si fue modificado desde la última vez que fue escrito o recuperado del disco (dirty bit on). Lee el bloque del disco al buffer y retorna la dirección en memoria principal del bloque a quien lo solicitó.

Organización de Archivos dentro de la Base de Datos La base de datos es almacenada como una colección de archivos. Cada archivo es una secuencia de bloques. Un bloque posee una colección de registros. Ejemplo muy simple: Asumir que el tamaño del registro es fijo. Cada archivo tiene registros de solo un tipo. Diferentes archivos son utilizados para diferentes relaciones.

Organización de los registros dentro de los archivos La Organización de Archivos determina: la colocación física (organización) de los registros del fichero en el disco, y cómo se puede acceder a ellos (métodos de acceso).

Organización de los registros dentro de los archivos La Organización de Archivos (primaria) puede ser : Secuencial-Ordenado: Registros almacenados en orden secuencial basado en el valor de un campo particular de cada registro. Heap-Sin Orden: Archivos sin un orden definido Hashing-Disperso: Una función hash aplicada sobre algún atriuto especifica el lugar donde debe ubicarse el registro. Clustering: Archivos que contienen registros de tablas vinculadas, por ejemplo: La tabla de Facturas junto a la Tabla que representa sus lineas.

Estructuras de acceso: Indices Un índice es una estructura de datos que permite: dado un valor para alguno de sus campo/s, encontrar los registros que coinciden con él

Estructuras de acceso: Índices Un índice es una estructura adicional (archivo): Almacenado en disco Utilizado junto con el archivo de datos (archivo principal) Siempre está ordenado por el campo indexado Cada entrada contiene 2 campos: Un valor correspondiente al campo de indexación Un puntero Las entradas están ordenadas: Según el valor del campo de indexación Es posible realizar búsquedas binarias sobre el índice

Estructuras de acceso: Índices Agiliza la obtención de registros según valores del campo de indexación Primero se accede al índice que aporta el puntero (a registro/pagina) donde está almacenado el registro Supone una sobrecarga para las operaciones de actualización

Índices Densos Punteros a Registros Igual cantidad de registros en el archivo índice y en el indexado El archivo indexado no necesita estar ordenado Se pueden realizar test de existencia Es posible crear… Un índice sobre cualquier campo de un archivo Varios índices sobre un mismo archivo

Índices Densos

Índices No Densos Punteros a Bloques/Páginas Cantidad de registros en el archivo índice igual a la cantidad de bloques/paginas ocupadas por el archivo principal (indexado) El archivo indexado necesita estar ordenado Búsqueda mas rápida en el archivo índice Necesidad de buscar el registro dentro de la pagina del archivo de datos No se pueden realizar test de existencia Es posible crear… Un solo índice ya que necesita que el archivo de datos este ordenado por el campo de indexación

Índices No Densos Índices No Densos

Índices Multinivel Árbol B: Agiliza la búsqueda en el archivo índice Índices No Densos Índices Densos

Hashing Extensible

Tabla Hashing (Extensible)

Indices en los SGBDs

DDL: Sentencia DDL para crear índices (Oracle)

DDL: Sentencia DDL para crear índices (Oracle)

DDL: Sentencia DDL para eliminar índices (Oracle)