BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS ING. ROSA GRACIELA CASTRO CARRERA.

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1 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS ING. ROSA GRACIELA CASTRO CARRERA

2 Bases de datos distribuidas Conceptos básicos Objetivos de las B.D.D Disciplinas de estudio Arquitectura de bases de datos distribuidas Sistemas de bases de datos (SGBD) en las organizaciones Modelo general de un SGBD

3 Bases de datos Todas las empresas necesitan almacenar información. La información puede ser de todo tipo. Las soluciones utilizadas por las empresas para almacenar los datos son diversas. Una base de datos es una serie de datos relacionados que forman una estructura lógica, es decir una estructura accesible desde un programa informático. Esa estructura no sólo contiene los datos en sí, sino la forma en la que se relacionan.

4 Sistema de Bases de Datos: Un sistema de bases de datos sirve para integrar los datos. Lo componen los siguientes elementos: Hardware: Máquinas en las que se almacenan las bases de datos. Incorporan unidades de almacenamiento para este fin. Software: Es el sistema gestor de bases de datos. El encargado de administrar las bases de datos. Datos: Incluyen los datos que se necesitan almacenar y los metadatos que son datos que sirven para describir lo que se almacena en la base de datos. Usuarios. Personas que manipulan los datos del sistema. Hay tres categorías de usuarios: Desarrolladores, Administradores y Usuarios Finales.

5 Sistema Gestor de Bases de Datos Un Sistema de Administración o Gestión de Bases de Datos - SGBD". (En ingles DBMS, DataBase Management System) es el software o sistema de información que permite a los usuarios administrar, procesar, describir y recuperar los datos almacenados en una base de datos

6 Qué es Computación Distribuida? La computación distribuida es un sistema de administración de computadores en los cuales un conjunto de elementos de procesamiento independiente se interconectan por una red de comunicaciones y trabajan entre ellos para efectuar sus tareas asignadas. El cómputo distribuido determina la forma como se realizan los procesos entre ellas y las funciones de manejo de datos para el manejo de funciones distribuidas y procesamiento distribuido de datos.

7 La Arquitectura Cliente - Servidor La arquitectura cliente - servidor está diseñada para administrar los entornos de computo en los que un gran número de computadoras, estaciones de trabajo, servidores de archivos, servidores de bases de datos, servidores Web, impresoras y otros equipos están interconectados a través de una red de computo. En un sistema cliente - servidor tenemos dos partes fundamentales: Cliente: Se podría corresponder con una máquina que proporciona capacidad de interfaz al usuario final y procesamiento local. Servidor: Es una máquina que puede proporcionar a las máquinas cliente servicios, como imprimir, tener acceso a archivos o acceso a la base de datos.

8 ¿Que es una Base de Datos Distribuida? Una Base de Datos Distribuida (BDD) es, una base de datos construida sobre una red de computadoras. La información que estructura la base de datos esta almacenada en diferentes sitios en la red, y los diferentes sistemas de información que las utilizan acceden datos en distintas posiciones geográficas. Por ende una Base de Datos Distribuida es una colección de datos que pertenecen lógicamente a un solo sistema, pero se encuentra físicamente distribuido en varios computadores o servidores de datos en una red de computadoras.

9 Base de Datos Distribuida Un sistema de bases de datos distribuidas (SBDD)se compone de un conjunto de sitios lógicos, conectados entre sí, mediante algún tipo de red de comunicaciones, en el cual: Cada sitio lógico puede tener un sistema de base de datos. Los sitios han sido diseñados para trabajar en conjunto, con el fin de que un usuario de cualquier posición geográfica pueda obtener acceso a los datos desde cualquier punto de la red tal como si todos los datos estuvieran almacenados en la posición propia del usuario.

10 Base de Datos Distribuida Las Bases de Datos Distribuidas (BDD) son la unión de dos conceptos: Los Sistemas Gestores de Bases de Datos (SGBD), y Los sistemas en red.

11 Un sistema gestión de bases de datos distribuida Un sistema gestión de bases de datos distribuida no es más que el software que permite la administración de la base de datos distribuida y hace que tanto como la distribución y el control de concurrencia de las transacciones, las fallas, sean transparente para el usuario que opera con el sistema.

12 Cuando las bases de datos son distribuidas, diferentes usuarios tienen acceso sin interferir unos con otros. Sin embargo, el sistema de gestión de bases de datos distribuidas (SGBBD) debe sincronizar periódicamente las bases de datos dispersas, para asegurar que todas tengan sus datos uniformes.

13 Sistema de Gestión de Bases de Datos Distribuidas El acceso a los datos en los SBDD se realiza mediante los enlaces de comunicación que conforman la red en la que se encuentren los sitios que contengan alguna de las partes de los datos. Los datos que se encuentran distribuidos en varios sitios y que están interconectados por una red de comunicaciones tienen capacidad de procesamiento autónomo de transacciones y hacer procesos locales.

14 Los principios fundamentales de un sistema de datos distribuido son: 1. Autonomía local. 2. No dependencia de un sitio central. 3. Operación continúa. 4. Independencia con respecto a la localización. 5. Independencia con respecto a la fragmentación. 6. Independencia de réplica. 7. Procesamiento distribuido de consultas. 8. Manejo distribuido de transacciones. 9. Independencia con respecto al equipo. 10. Independencia con respecto al sistema operativo. 11. Independencia con respecto a la red. 12. Independencia con respecto al SGBD.

15 1 Autonomía local Los nodos o localidades deben ser independiente entre ellos. Significa que todas las operaciones en un sitio determinado se controlan en ese sitio; ningún sitio A deberá depender de algún otro sitio B para su buen funcionamiento Características de cada nodo Tienen su propio Sistema de gestión de bases de datos DBMS controla todos los aspectos ligados a él Las operaciones de acceso a datos locales utilizan solo recursos locales Hay cooperación entre los nodos para el acceso distribuido de datos.

16 Bases de Datos Distribuidas 2 No es necesario un sitio central Todos los sitios/nodos deben ser tratados como iguales De existir un sitio central, sería cuello de botella De existir un sitio central, el sistema sería vulnerable, porque una falla haría fallar todo el sistema

17 Bases de Datos Distribuidas 3 Operación continua Un sistema BDD no requiere estar nunca fuera de servicio Debe proporcionar mayor confiabilidad y mayor disponibilidad Se requiere Soporte para backups on line, total o incremental Soporte para recuperaciones rápidas de BD Soporte de DBMS tolerante a fallos (con hardware acorde)

18 Bases de Datos Distribuidas 4 Independencia de ubicación de datos Los usuarios y las aplicaciones no tienen que conocer la ubicación física de los datos. Actúan como si fuesen locales a ellos. Sin transparencia local deberían distinguirse los datos locales de los remotos. Simplifica los programas de usuario

19 Bases de Datos Distribuidas 5 Independencia de Fragmentación de datos Fragmentación La fragmentación es necesaria por razones de rendimiento. Los usuarios deben comportarse como si los datos no estuvieran fragmentados Los datos pueden estar almacenados en la ubicación donde son usados más frecuentemente para que la mayoría de las operaciones sean locales y se reduzca el tráfico de la Red

20 20 Bases de Datos Distribuidas 6 Independencia de la Replicación de datos Replicación Mejor rendimiento: las aplicaciones operan sobre copias locales en vez de comunicarse con sitios remotos Mejor disponibilidad: un objeto replicado esta disponible mientras haya al menos una copia Desventaja: propagar las actualizaciones El usuario debe comportarse como si los datos no estuvieran replicados

21 21 Bases de Datos Distribuidas 7 Procesamiento de consultas distribuidas El rendimiento de una consulta debe ser independiente del sitio donde se realiza la consulta Se debe maximizar la optimización de consultas

22 22 Bases de Datos Distribuidas 8 Administración de transacciones distribuidas Debe mantenerse la atomicidad de las transacciones Control de recuperación de información Control de concurrencia Protocolos utilizado para preservar la atomicidad: dos fases o tres fases más conocidos.

23 23 Bases de Datos Distribuidas 9 Independencia de hardware Es necesario tener la posibilidad de ejecutar el mismo SGDB en diferentes plataformas de Hardware

24 24 Bases de Datos Distribuidas 10 Independencia del SO Es necesario tener la posibilidad de ejecutar el mismo DBMS en diferentes SO 11 Independencia del DBMS Todos los DBMS en sitios distintos deben soportar la misma interface

25 12. Independencia con respecto a la red: Debe poder manejar también varios tipos de redes de comunicación distintas. Los principios fundamentales de un sistema de datos distribuido son:

26 Disciplinas de estudio de las BDD Los sistemas de información basados en bases de datos distribuidas, buscan: El manejo eficiente e integrado de la información generada en cualquier tipo de entorno productivo Permiten a los usuarios obtener una visión generalizada de la información disponible. Este proceso de consolidación de la información no implica la centralización de los datos, más bien, con la estructuración de redes de computadoras, la información se mantiene localizada en diversos lugares y los sistemas de bases de datos distribuidos permiten el acceso a ella como si estuviera localizada en un solo lugar.

27 Disciplinas de estudio de las BDD La distribución de la información permite, entre otras cosas, tener accesos rápidos a la información y generar de una manera más fiable copias de seguridad de la información creada en los diferentes procesos implementados por un sistema de información.

28 Ventajas Refleja mejor la estructura organizacional Los datos pueden ser compartidos de tal manera que se pueden hacer transacciones desde cualquier nodo si la estructura organizacional lo permite Mejora la disponibilidad, fiabilidad Se puede adaptar sistemas heredados Mejora la competitividad de la organización Ventajas de un SGBDD

29 Desventajas El costo La complejidad.- el diseño de la base de daros es más complicado Falta de estándares en la comunicación Falta de experiencia Desventajas de un SGBDD

30 Actividad 1) Realice un Cuadro Sinóptico de las bases de datos distribuidas y el SGBDD. 2) Investigar la arquitectura de las BDD

31 Arquitectura de bases de datos distribuidas En un sistema de bases de datos distribuidas, existen varios factores que deben tomar en consideración que definen la arquitectura del sistema: Distribución: Los componentes del sistema están localizados en la misma computadora o no. Heterogeneidad: Un sistema es heterogéneo cuando existen en él componentes que se ejecutan en diversos sistemas operativos, de diferentes fuentes, etc. Autonomía: Se puede presentar en diferentes niveles, los cuales se describen a continuación: Autonomía de diseño: Habilidad de un componente del para decidir cuestiones relacionadas a su propio diseño. Autonomía de comunicación: Habilidad de un componente del para decidir como y cuando comunicarse con otros SMBD. Autonomía de ejecución: Habilidad de un componente del para ejecutar operaciones locales como quiera.

32 Arquitectura Distribuida de base de datos. La tecnología y prototipo de los sistemas de gestión de bases de datos distribuidas se han desarrollado de uno a otro y cada sistema adopta una arquitectura particular propia.

33 Cuando se diseña un SBDD se deben tener en cuenta algunas características claves, como son:  Permitir que cada sitio almacene y mantenga su propia BD: Facilita el acceso inmediato y eficaz de sus datos que se usan más frecuentes.  Mejorar la fiabilidad: si la computadora de un sitio se cae, el resto de la red sigue funcionando.  Permitir el control local de los datos en un sitio: mejora el grado de satisfacción de los usuarios con relación al sistema de BD.  Mejorar el rendimiento de la red: Cuando cada sitio procesa sus datos locales se elimina un poco el tráfico de la red, pero si los sitios usan frecuentemente datos almacenados en otros sitios las comunicaciones pueden convertirse en un cuello de botella.

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35 Argenis Riofrío Ventajas Refleja mejor la estructura organizacional Los datos pueden ser compartidos de tal manera que se pueden hacer transacciones desde cualquier nodo si la estructura organizacional lo permite Mejora la disponibilidad, fiabilidad Se puede adaptar sistemas heredados Mejora la competitividad de la organización Desventajas El costo La complejidad.- el diseño de la base de daros es más complicado Falta de estándares en la comunicación Falta de experiencia