BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

Presentación del tema: "BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS"— Transcripción de la presentación:

1 BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS
SANDRA ISABEL YANZA JULY JIMENEZ ORJUELA

2 OBJETIVOS Al finalizar esta presentación usted estará en capacidad de:
Definir el significado de una BDD. Definir el significado de un SGBDD. Reconocer las principales características de una BDD. Conocer de manera general el manejo de BDD en Oracle9i. OBJETIVOS Actualmente el uso de Sistemas de Bases de Datos Distribuidas, en las cuales los Datos están distribuidos en una red de computadores, se hace más frecuente ya que ofrece múltiples beneficios relacionados con flexibilidad y rendimiento, a comparación de los Sistemas de Bases de Datos Centralizados.

3 I INTRODUCCIÓN Inicialmente la información se almacenaba de
manera centralizada, pero poco a poco se fueron combinando las redes de comunicación y las Bases de Datos, se originaron los “Sistemas Distribuidos de Comunicación”, en donde los datos y el manejo de los mismos se hace a través de muchos sitios ligados a través de una red de comunicación. La diferencia principal entre los sistemas de bases de datos centralizados y los distribuidos es que en los primeros, los datos residen en una sola localidad, mientras que, en lo últimos, se encuentran en varias localidades. Cada localidad puede procesar transacciones locales , es decir, aquellas que sólo acceden a datos que residen en esa localidad. Además, una localidad puede participar en la ejecución de transacciones globales , es decir, aquellas que acceden a datos de varias localidades, ésta requiere comunicación entre las localidades. · Una transacción local es la que accede a cuentas en la localidad individual donde se inicio. En cambio, una transacción global accede a cuentas de una localidad distinta a la localidad donde se inicio o a cuentas de varias localidades diferentes.

4 DEFINICIÓN DEFINICIÓN
Una BDD (Base de Datos Distribuida) es un conjunto de Bases de Datos relacionadas lógicamente, pero que se encuentran físicamente localizadas en varios “sitios” de la red. Un SGBDD permite el manejo de la BDD y hace esta distribución transparente a todos los usuarios. DEFINICIÓN Una BDD es un conjunto de múltiples bases de Datos lógicamente relacionadas las cuales se encuentran distribuidas entre diferentes sitios interconectados por una red de comunicaciones, los cuales tienen la capacidad de procesamiento autónomo, lo cual indican que puede realizar operaciones locales o distribuidas. Un sistema de Gestión Bases de Datos Distribuida (SGBDD) es un sistema en el cual múltiples sitios de bases de datos están ligados por un sistema de comunicaciones de tal forma que, un usuario en cualquier sitio puede acceder los datos en cualquier parte de la red exactamente como si los datos estuvieran en el mismo sitio local.  En un sistema distribuido de bases de datos los datos se almacenan en varias computadoras. Los principales factores que distinguen un sistema distribuido de bases de datos de un sistema centralizado son los siguientes: Hay múltiples computadores, llamados sitios o nodos.  Estos sitios deben de estar comunicados por medio de algún tipo de red de comunicaciones para transmitir datos y órdenes entre los sitios.

5 CARACTERÍSTICAS Cada punto de la red es una base de datos.
Cuenta con autonomía local. Cada computador que maneja una BD de una BDD se le denomina NODO. BD Local: BD a la cual el usuario está directamente conectado. BD Remota: cualquier BD adicional. Arquitectura Cliente-Servidor. CARACTERÍSTICAS Autonomía Local: Los sitios distribuidos deben ser autónomos, es decir que todas las operaciones en un sitio dado se controlan en ese sitio, pues cuenta con su propio SGBD. A cada uno de los computadores que integran el sistema de Bases de Datos distribuido se le conoce como nodo o emplazamiento del sistema y pueden ser administrados de forma diferente. BD Local: BD a la cual un usuario está directamente conectado. BD Remota: cualquier base de datos adicional accesada por este usuario. Cuando una BD Local accesa una BD Remota por información, la BD Local es un cliente del servidor remoto. Este es un ejemplo de la Arquitectura Cliente\Servidor.

6 CARACTERÍSTICAS Réplicas. Fragmentación.
No dependencia de un sitio central. Transparencia de localización de datos. Manejo distribuido de transacciones Independencia con respecto a la red. Independencia del sistema operativo. Dos tipos de transacciones: locales y globales. CARACTERÍSTICAS Réplicas o copias: se realizan copias de los datos las cuales se almacenan en los sitios que las requieren, es decir, el usuario efectúa operaciones sobre la réplica. Fragmentación: es deseable por razones de desempeño, los datos pueden almacenarse en la localidad donde se utilizan con mayor frecuencia de manera que la mayor parte de las operaciones sean solo locales y se reduzca el tráfico en la red. No dependencia de un sitio central: No debe haber dependencia de un sitio central para obtener un servicio ya que cada sitio cuenta con réplicas de la información. Independencia con respecto a la localización: No debe ser necesario que los usuarios sepan dónde están almacenados físicamente los datos, sino que el usuario debe verlo como si solo existiera un sitio local. Manejo Distribuido de Transacciones: Tiene dos aspectos principales, el control de recuperación y el control de concurrencia. Independencia con respecto a la red: se puede leer o escribir datos localizados en diferentes nodos de la red Transacciones Locales: cuando se accede a los datos del único sitio donde se inició la transacción. Transacciones Globales: Cuando se accede a datos de sitios distintos al sitio donde se inició la transacción.

7 Red de comunicaciones BD BD BD Cliente Sitio 1 Servidor Sitio 2
Sitio n BD Red de comunicaciones

8 SISTEMA DISTRIBUIDO DE BD
Conformado por dos nodos: Un nodo ubicado en la Caja de Santo Domingo  Transacción Local. Un nodo ubicado en la Caja de Bienestar universitario  Transacción Global. Este sistema será distribuido si: Los distintos nodos están informados sobre los demás. Aunque algunas tablas estén almacenadas sólo algunos nodos, éstos comparten un esquema global común. Cada nodo proporciona un entorno de ejecución de transacciones tanto local como global. Generalmente, los nodos ejecutan el mismo software de gestión distribuida. En caso contrario, aumenta en gran medida la dificultad de implementación del sistema de Bases de Datos Distribuidas. En este caso se dice que el sistema es heterogéneo

9 FUNCIONES DEL SGBDD Además de contar con las funciones de un SGBD Centralizado, debe contar con las siguientes capacidades: Tener acceso a sitios remotos y transmitir consultas y datos entre los diversos sitios a través de una red de comunicaciones Elaborar estrategias de ejecución para consultas y transacciones que tienen acceso a datos a más de un sitio.

10 FUNCIONES DEL SGBDD Decidir a cual copia del elemento replicado se tendrá acceso Mantener la consistencia de las copias de un elemento replicado. Recuperarse de caídas de sitios individuales y fallas en los enlaces de comunicación.

11 ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS
RÉPLICA: Es el proceso de copiar y de mantener objetos de la base de datos en múltiples nodos de un SBDD. Características: Los cambios se almacenan localmente antes de ser enviados a localizaciones remotas. Teniendo copias en varios nodos, no se necesita enviar información a través de la red varias veces. Disponibilidad. ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS RÉPLICA: es el proceso de copiar y de mantener objetos de la BD, tales como tablas, en múltiples bases de datos que conforman un SBDD. Los cambios aplicados en un sitio son capturados y almacenados localmente antes de ser enviados y aplicados en cada una de las localizaciones remotas. Disponibilidad: la réplica permite que el sistema siga funcionando aún en caso de caída de uno de los nodos.

12 ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS
RÉPLICA: Aumento del paralelismo. Aumento de la sobrecarga en las actualizaciones. 1. RÉPLICA Aumento del paralelismo: En el caso de que la mayoría de los accesos a los objetos de la BD sean de solo lectura, varios nodos pueden realizar consultas en paralelo sobre el mismo objeto. Cuantas más réplicas existan del objeto, mayor será la posibilidad de que el dato buscado se encuentre en el nodo desde el que se realiza la consulta, minimizando con ello el tráfico de datos entre nodos. Aumento de la sobrecarga en las actualizaciones: El sistema debe asegurar que todas las réplicas de los objetos sean consistentes, por tanto, cuando se realiza una actualización sobre una de las réplicas, los cambios deben propagarse a todas las réplicas de dicho objeto a lo largo del sistema distribuido. Esto hace que las actualizaciones sean más costosas que en los sistemas centralizados.

13 ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS
FRAGMENTACIÓN: cada tabla se puede separar en varios fragmentos. Cada fragmento se almacena en un solo nodo. Fragmentación Horizontal: subconjuntos de filas. Fragmentación Vertical: subconjuntos de columnas. Fragmentación Mixta: aplica las fragmentaciones anteriores a la vez. ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS FRAGMENTACIÓN: proceso por el cual cada tabla se divide en varios fragmentos. La fragmentación puede ser horizontal o vertical y se puede aplicar sucesiva y alternativamente sobre la misma tabla. Cada fragmento se almacena en un solo nodo. Fragmentación Horizontal: división de la tabla en subconjuntos formados por filas. Los fragmentos se definen a través de una operación de selección y su reconstrucción se realizará en base a una operación de unión de los fragmentos componentes. Fragmentación Vertical: división de la tabla en subconjuntos formados por columnas. La fragmentación vertical implica la definición de subconjuntos de atributos de la relación de partida mediante la operación de proyección. Fragmentación Mixta: aplica la fragmentación horizontal y vertical a la vez.

14 Fragmentación Horizontal
TABLA ESTUDIANTE Fragmentación Horizontal

15 Fragmentación Vertical
TABLA ESTUDIANTE Fragmentación Vertical

16 TABLA ESTUDIANTE Fragmentación Mixta

17 ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS
RÉPLICA Y FRAGMENTACIÓN DE DATOS: Un fragmento de un tabla se puede replicar y a su vez esa réplica ser fragmentada, para luego replicar alguno de esos fragmentos. ALMACENAMIENTO DISTRIBUIDO DE DATOS: RÉPLICA Y FRAGMENTACIÓN DE DATOS: Las técnicas de réplica y fragmentación se pueden aplicar sucesivamente a la misma tabla de partida. Un fragmento se puede replicar y a su vez esa réplica ser fragmentada, para luego replicar alguno de esos fragmentos.

18 Copias múltiples de fragmentos de datos.
RECUPERACIÓN DE DATOS Fallo de los nodos. Copias múltiples de fragmentos de datos. Transacción distribuida correcta. Fallo de las conexiones de comunicaciones. RECUPERACIÓN DE DATOS: Se realiza recuperación de datos cuando se presentan los siguientes inconvenientes: Fallo de los nodos. Cuando un nodo falla, el sistema deberá continuar trabajando con los nodos que aún funcionan. Si el nodo a recuperar es una base de datos local, se deberán separar los datos entre los nodos restantes antes de volver a unir de nuevo el sistema. Copias múltiples de fragmentos de datos. El subsistema encargado del control de concurrencia es el responsable de mantener la consistencia en todas las copias que se realicen y el subsistema que realiza la recuperación es el responsable de hacer copias consistentes de los datos de los nodos que han fallado y que después se recuperarán. Transacción distribuida correcta. Se pueden producir fallos durante la ejecución de una transacción correcta si se plantea el caso de que al acceder a alguno de los nodos que intervienen en la transacción, dicho nodo falla. Fallo de las conexiones de comunicaciones. El sistema debe ser capaz de tratar los posibles fallos que se produzca en las comunicaciones entre nodos. El caso mas extremo es el que se produce cuando se divide la red. Esto puede producir la separación de dos o más particiones donde las particiones de cada nodo pueden comunicarse entre si pero no con particiones de otros nodos.

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