BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS Base de Datos II

BASES DE DATOS DISTRIBUIDAS Base de Datos II Profesora: Nelwi Báez

Definición Consiste en múltiples bases de datos independientes que funcionan en dos o más computadoras que están conectadas y comparten datos a través de una red. Rectorado Humanidade s Ingeniería BD Universida d

C/d BD esta controlada por una DBMS independiente responsable Mantener la integridad de sus propias bases de datos instalarse En la BD puede Hardware distintos, sistemas operativos diferentes e inclusos software de DBMS de diferentes vendedores.

Ejemplo

Las BDD puede organizarse en varias configuraciones. La más actualizada es el enfoque CLIENTE- SERVIDOR Es mas poderoso y proporciona datos a muchos clientes Por lo general son CP personales con interfaz grafica Es proporcionar la interfaz al usuario, recopilar y desplegar los datos y regresar los datos al servidor adecuado

Metas y Reglas C. J. Date reglas importantes: 1. El usuario no debe saber o no le debe importar que es distribuida. Ejm: El usuario debe ser capaz de crear y ejecutar consultas como si la BD estuviera en la computadora

2. Los datos deben almacenarse de manera independiente de la ubicación. Por ejemplo, si el negocio cambia debería ser fácil mover los datos de una máquina y colocarlos en una oficina distinta El sistema no debe basarse en una computadora central para coordinar a las demás Cada computadora debería estar en contacto con las demás si se requiere Lo cual mejora el desempeño del sistema y permite a las demás oficinas continuar las operaciones

3. DBMS debe ser un hardware y sistema operativo independiente de modo que cuando se requiera una computadora más reciente y rápida La c el s ompa o la n ftwa ñía p uev re y ued a tr a m la i n a á f com quin orma nsfer o a a y e ción ir nte j s. ecuta a r

Ejemplo Si dos compañías deciden fusionarse , lo ideal seria que pudieran, tan solo instalar una conexión de red y que todas las aplicaciones continuarán funcionando

Ventajas y Aplicaciones Principal: Se adecua a la forma en que funcionan las organizaciones. Las operaciones de negocias se encuentran divididas en diferentes zonas geográficas, lugares y departamentos y entre los empleados de un mismo departamento. 1. Una computadora central que para compartir Existen 3 configuraciones básicas recopila y procesa todos los datos: 2. Sistemas de cómputo independientes en cada oficina que no comparten datos con los demás y 3. Sistema de Base de Datos Distribuidas

Primera opción Los primeros sistemas de computo utilizaban esta opción, sin embargo enviar todas las transacciones a una computadora central tiene desventajas. Transferir datos a un solo lugar es costoso Si la computadora no esta disponible no se ejecuta el trabajo (todos sufren)

Segunda opción Es una posibilidad siempre y cuando las oficinas rara vez necesiten compartir datos. ( Los datos compartidos se transmiten impresos, fax, llamadas telefónicas o correo electrónico). Los cuales representan métodos poco eficaces para compartir datos.

Tercera opción *La mayoría de los datos se recopila y almacena localmente. * Las actualizaciones y consultas se hacen localmente *Solo los datos que necesitan compartirse se transmiten por la red. *Cada oficina mantiene el control y la responsabilidad local de los datos.

*Permite recuperar e integrar datos desde cualquier parte de la empresa según su autoridad dentro de la misma. *El sistema es flexible y puede expandirse en secciones conforme crece la red ( solamente agregando otra computadora con una BD que soporte las nuevas operaciones, el resto del hardware y software permanece intacto)

*Es más barato y fácil adecuarse a las necesidades de la organización al utilizar sistemas de cómputo más pequeños, lo que permite una variedad de aplicaciones. Tales como: PROCESAMIENTO DE TRANSACCIONES Y LAS APLICACIONES DE APOYO PARA DECISIONES

PROCESAMIENTO DE TRANSACCIONES Cada región es responsable de recopilar los datos a detalle de las transacciones que utiliza a diario Ejemplo: Una planta manufacturera tiene una base de datos para recopilar y almacenar datos sobre compras, relaciones humanas y producción. Sin embargo

La planta en forma individual utiliza la mayoría de estos datos para administrar sus operaciones. Como parte de la red corporativa, seria posible recopilar datos de resumen de cada una de las plantas y enviarse a las oficinas centrales para su análisis.

Analizar: ¿Cómo aplicaría el procesamiento de transacciones en este caso? Considere una compañía consultora con oficinas en varios países.

Creación de una BDD Identificar las necesidades de los usuarios Los desarrolladores organizan los datos mediante la normalización Se crean consultas (SQL) Definen la interfaz de usuario Se crea la aplicación

Pasos adicionales para la creación de una BDD Diseñar un plan de administración Elegir el hardware, el vendedor de DBMS y la red. Instalar las conexiones de red y de DBMS Se recomienda almacenar los datos lo mas Elegir la ubicación de los datoscerca posible del sitio sonde se utilizarán con mayor frecuencia Replicar los datos de mayor uso de modo que puedan almacenarse en otra computadora e implementar estrategia para mantenerla actualizada Elegir la estrategia de replicación Crear un plan y una estrategia de respaldo Para dar acceso a los usuarios y conectar Crear vistas locales y sinónimos la aplicaciones en ejecución Realizar pruebas de tensión: cargas y fallas Garantizar que se manejen las fallas en la red y en computadoras remotas

Procesamiento de una consulta distribuida El reto de las BDD se reduce a las cuestión física y económica. Las transferencia de redes: Las transferencia de unidades de disco local son mas rápidas que las transferencias de LAN. Las de LAN son más rápidas que las transferencias de WAN. Y las de WAN de alta velocidad son mucho mas costosas que los otros métodos de transferencia

Sin embargo con el avance de la tecnología las velocidades varían , pero las relaciones comparativas tienden a mantenerse sin cambios. El objetivo del procesamiento distribuido es reducir al mínimo la transferencia de datos en redes mas lentas y reducir los costos de las transferencias de red, lo cual puede lograrse mediante el diseño. Los desarrolladores deben elegir con cuidado donde se localizarán los datos

Un inconveniente a considerar Si una computadora necesita recuperar datos en distintas computadoras, el tiempo para transferir los datos y procesar la consulta depende de la cantidad de datos que deba transferir y de la velocidad de las líneas de transmisión. El resultado dependerá de como el DBMS une los datos de las distintas tablas. ( un método podría llevar segundo s y otro podría llevar días)

Lo ideal: El DBMS debería evaluar la consulta, las bases de datos utilizadas y los tiempos de transmisión para determinar la forma más eficaz de responder la consulta

Replicación de datos En un sistema implica la colocación de datos duplicados en varios servidores para reducir el tiempo y el costo de transmisión general. Cuando se necesita gran cantidad de información en un lugar resulta mas eficiente REPLICAR las tablas y almacenar copias en donde se necesite, el DBMS utiliza un Administrador de replicaciones para determinar que cambios deben enviarse, manejar las actualizaciones y decidir el envío automático de la replicación

El Administrador de la base de datos puede afinar la frecuencia con la cual se distribuyen los cambios a las tablas, el DBMS coordina las BD para garantizar que tengan la actualización y no perder cambios.

Ejm: Las oficinas de mercadeo en cada lugar cuentan copias de los datos del cliente y de ventas de INGLATERRA Y ESPAÑA. Casi todas las actualizaciones se basan en datos del país local. Los administradores no necesitan contar con los datos actuales al minuto de los otros países, así que las tablas pueden replicarse como actualizaciones por lote durante la noche. Los datos estarán a disposición de los administradores en todos lugares, sin que los mismos administradores se preocupen por el tiempo de transferencia y la empresa podrá reducir al máximo los costos de transmisión internacional realizando transferencia fuera de las horas pico.

En la actualidad se utiliza un DATA WAREHOUSE como solución para replicar los datos de la transacciones DATA WAREHOUSE: Base de datos especializada que se optimiza para consultar de administración. Los datos se extraen de sistemas de procesamiento de transacciones en línea. Los datos se limpian y optimizan para búsqueda y análisis.

Concurrencia, bloqueos y transacciones Concurrencia: cuando dos personas intentan alterar los mismos datos al mismo tiempo, lo cual se puede evitar bloqueando una fila a la que se está a punto de aplicar un cambio. Lo cual puede ocasionar problemas de interbloque por que una persona puede mantener bloquead una tabla esperando la respuesta de otro recurso de la computadora. Para lo cual la DBMS puede utilizar un diagrama de bloqueo para detectar este tipo de problemas en cuanto surjan.

El manejo de transacciones también puede generar problemas, cuando los cambios deben escribir en varias computadoras es necesario asegurarse que se realizaron con éxito, utilizando el proceso de CONSIGNACIÓN DE DOS FASES.

CONSIGNACIÓN DE DOS FASES La BD que inicia la transmisión se convierte en coordinador, en la primera fase envía las actualizaciones a las demás BD y les pide que preparen una transacción. Cada BD debe enviar una respuesta sobre su estado Cada BD debe aceptar realizar todas las transacción o recuperar los cambios (la BD debe aceptar hacer los cambios en caso de ser necesario)

Una vez creada la «bitácora» con éxito, la BD remota acepta que puede manejar las actualizaciones Si una BD encuentra un problema y no puede realizar la transacción, envía un mensaje de falla y el coordinador solicita a todas las bases de datos que recuperen sus cambios Un buen DBMS maneja la consignación en dos fases automáticamente, como desarrollador se escriben instrucciones en SQL y el DBMS maneja la comunicación para garantizar que culmino con éxito la transacción

Gráficamente BASE DE DATOS 1 Iniciar la transacción 1. Prepárese para la consignación ¿Está de acuerdo? 2. Consigne BASE DE DATOS 2 Bloquear las tablas Guardar la bitácora Actualizar las tablas BASE DE DATOS 3

Preguntas del diseño distribuido Debido a los costos de transmisión, a la replicación y a la concurrencia las BDD requieren de un diseño cuidadoso, por lo tanto se pueden utilizar las siguientes preguntas para determinar si debe replicarse la BD o proporcionar acceso concurrente a la red.

PREGUNTA CONCURRENTE REPLICACIÓN ¿Qué nivel de consistencia de datos se requiere? Alto Bajo- medio ¿Qué tan costoso es el almacenamiento? Medio-Alto Bajo ¿Cuáles son los requerimientos de acceso compartido? Globales Locales ¿Con que frecuencia se actualizan las tablas? Con frecuencia Rara vez ¿Cuál es la velocidad de las actualizaciones (transacciones) requeridas? Rápida Lenta ¿Qué tan importantes son los tiempos Mucho de transacción predecibles? Poco ¿Cómo es el apoyo de DBMS para la concurrencia y el Bloqueo? Bueno-excelente Pobre ¿Puede evitarse el acceso compartido? No Si

Preguntas de Consolidación ¿Qué es una Base de datos Distribuida? ¿En que consiste la Replicación de Datos? ¿Qué es el proceso de Consignación de dos Fases ? ¿Qué es DATA WAREHOUSE ?