DISEÑO DE BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

UNIDAD 2. DISEÑO DE BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS

2.1. CONSIDERACIONES DE DISEÑO DE BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS.

El problema de diseño de bases de datos distribuidos se refiere, en general, a hacer decisiones acerca de la ubicación de datos y programas a través de los diferentes sitios de una red de computadoras. Este problema debería estar relacionado al diseño de la misma red de computadoras. Sin embargo, en estas notas únicamente el diseño de la base de datos se toma en cuenta. La decisión de donde colocar a las aplicaciones tiene que ver tanto con el software del SMBDD como con las aplicaciones que se van a ejecutar sobre la base de datos.

El diseño de las bases de datos centralizadas contempla los dos puntos siguientes:

1. Diseño del "esquema conceptual" el cual describe la base de datos integrada (esto es, todos los datos que son utilizados por las aplicaciones que tienen acceso a las bases de datos).

2. Diseño "físico de la base de datos", esto es, mapear el esquema conceptual a las áreas de almacenamiento y determinar los métodos de acceso a las bases de datos.

En el caso de las bases de datos distribuidas se tienen que considerar los dos problemas siguientes:

3. Diseño de la fragmentación, este se determina por la forma en que las relaciones globales se subdividen en fragmentos horizontales, verticales o mixtos.

4. Diseño de la asignación de los fragmentos, esto se determina en la forma en que los fragmentos se mapean a las imágenes físicas, en esta forma, también se determina la solicitud de fragmentos.

Objetivos del Diseño de la Distribución de los Datos.

En el diseño de la distribución de los datos, se deben de tomar en cuenta los siguientes objetivos:

Procesamiento local: La distribución de los datos, para maximizar el procesamiento local corresponde al principio simple de colocar los datos tan cerca como sea posible de las aplicaciones que los utilizan. Se puede realizar el diseño de la distribución de los datos para maximizar el procesamiento local agregando el número de referencias locales y remotas que le corresponden a cada fragmentación candidata y la localización del fragmento, que de esta forma se seleccione la mejor solución de ellas.

Distribución de la carga de trabajo: La distribución de la carga de trabajo sobre los sitios, es una característica importante de los sistemas de cómputo distribuidos. Esta distribución de la carga se realiza para tomar ventaja de las diferentes características (potenciales) o utilizaciones de las computadoras de cada sitio, y maximizar el grado de ejecución de paralelismo de las aplicaciones. Sin embargo, la distribución de la carga de trabajo podría afectar negativamente el procesamiento local deseado.

Costo de almacenamiento y disponibilidad: La distribución de la base de datos refleja el costo y disponibilidad del almacenamiento en diferentes sitios. Para esto, es posible tener sitios especializados en la red para el almacenamiento de datos. Sin embargo el costo de almacenamiento de datos no es tan relevante si éste se compara con el del CPU, I/O y costos de transmisión de las aplicaciones.

1- interfaz de la aplicación.

2- Transformación.

3- Optimización de consultas.

4- Mapeo.

5- Interfaz e/s.

6- Formateo.

7- Seguridad.

8- Respaldo y recuperación.

9- Administración.

10- Control de concurrencia.

11- Manejo de transacciones.

2.2 NIVELES DE TRANSPARENCIA.

El propósito de establecer una arquitectura de un sistema de bases de datos distribuidas (SBDD) es ofrecer un nivel de transparencia adecuado para el manejo de la información. La transparencia se puede entender como la separación de la semántica de alto nivel de un sistema de los aspectos de bajo nivel relacionados a la implementación del mismo. Un nivel de transparencia adecuado permite ocultar los detalles de implementación a las capas de alto nivel de un sistema y a otros usuarios.

En sistemas de bases de datos distribuidos el propósito fundamental de la transparencia es proporcionar independencia de datos en el ambiente distribuido. Se pueden encontrar diferentes aspectos relacionados con la transparencia. Por ejemplo, puede existir transparencia en el manejo de la red de comunicación, transparencia en el manejo de copias repetidas o transparencia en la distribución o fragmentación de la información.

La independencia de datos es la inmunidad de las aplicaciones de usuario a los cambios en la definición y/u organización de los datos y viceversa. La independencia de datos se puede dar en dos aspectos:

Lógica y física.

1. Independencia lógica de datos: Se refiere a la inmunidad de las aplicaciones de usuario a los cambios en la estructura lógica de la base de datos. Esto permite que un cambio en la definición de un esquema no deba afectar a las aplicaciones de usuario. Por ejemplo, el agregar un nuevo atributo a una relación, la creación de una nueva relación, el reordenamiento lógico de algunos atributos.

2. Independencia física de datos: Se refiere al ocultamiento de los detalles sobre las estructuras de almacenamiento a las aplicaciones de usuario. Esto es, la descripción física de datos puede cambiar sin afectar a las aplicaciones de usuario. Por ejemplo, los datos pueden ser movidos de un disco a otro, o la organización de los datos puede cambiar.

La transparencia al nivel de red se refiere a que los datos en un SBDD se accedan sobre una red de computadoras, sin embargo, las aplicaciones no deben notar su existencia. La transparencia al nivel de red conlleva a dos cosas:

1. Transparencia sobre la localización de datos: Esto es, el comando que se usa es independiente de la ubicación de los datos en la red y del lugar en donde la operación se lleve a cabo. Por ejemplo, en Unix existen dos comandos para hacer una copia de archivo. Cp se utiliza para copias locales y rcp se utiliza para copias remotas. En este caso no existe transparencia sobre la localización.

2. Transparencia sobre el esquema de nombramiento: Lo anterior se logra proporcionando un nombre único a cada objeto en el sistema distribuido. Así, no se debe mezclar la información de la localización

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