Arquitectura

Ventajas y desventajas

Ejemplos

1º La base de datos se almacena en un único lugar físico (una sola máquina y CPU).

2º Los usuarios trabajan en terminales que únicamente muestran los resultados.

3º Posee un solo elemento de procesamiento, así como un único mecanismo de intercomunicación.

4º Se encuentra compuesta por los datos, el SGBD, y los dispositivos de almacenamiento secundario asociados.

Se evita la redundancia

BBDD no centralizada

Redundancias entre las BBDD

Se evita la inconsistencia

Entradanueva

Inserción

Base de Datos (1)

Al existir una única base de datos, se evita la inconsistencia, en tanto la entrada nueva será registrada solamente en dicha base de datos.

El Administrador de la Base de Datos puede:

Garantizar el cumplimiento de las restricciones de integridad.

El Administrador de la Base de Datos puede:

Asegurar que el único medio de acceder a la BBDD sea por los canales definidos

Canal definido

El Administrador de la Base de Datos puede:

Definir mecanismos de autorización para el acceso a datos sensibles.

Si la base de datos falla, se pierde la disponibilidad y procesamiento de la información del sistema.

Resulta difícil sincronizar la información para su recuperación en caso de pérdida.

Las cargas de trabajo no se pueden difundir entre varias computadoras.

Las compañías aéreas utilizan un sistemacentralizado de reservas, a efectos de evitarel “double booking”, es decir, la doblereserva.

Si las reservas fueran gestionadas por variasBBDD, sería posible que una misma reservafuere registrada por partida doble, con elperjuicio que ello conlleva.

Arquitectura

Ventajas y desventajas

Fragmentación

La información se encuentra repartida endiversas bases de datos conectadas entre sípor medio de un sistema de comunicaciones.

Cada una de los ordenadores donde sealmacenan las BBDD, recibe el nombre denodo.

Las transacciones serán locales cuando seacceda a los datos del nodo que inició latransacción.

Las transacciones serán globales cuando seacceda a datos de un nodo distinto al queinició la transacción.

Nodo de Cocineros

DNI Nombre Apellidos Número de cocineros

Nodo de Jefes de Cocina

DNI Nombre Apellidos Número de jefes de cocina

Si hubiera 84 cocineros, y quisiéramos añadiruno nuevo, hablaríamos de transacción local.

Si quisiéramos añadir un Jefe de Cocina, seríauna transacción global, accediéndose a losdatos del nodo Cocineros (los jefes de Cocinason cocineros).

Las 12 reglas de Date

1º Autonomía local (los nodos deben de serindependientes entre sí en la medida de loposible)

2º No es necesario un nodo central, todos losnodos deben de ser tratados por igual.

Las 12 reglas de Date

3º Una BBDD nunca debiera estar fuera deservicio. Un soporte para backups esnecesario.

4º Los usuarios y las aplicaciones nonecesitan saber la ubicación de losdatos.

Las 12 reglas de Date

5º Los usuarios no necesitan conocer losfragmentos en que está dividida lainformación.

6º No necesitan saber si la información está ono replicada.

Las 12 reglas de Date

7º La velocidad de realización de unaconsulta debe ser independiente delnodo en que se encuentren los datos.

8º No necesitan saber si la información está ono replicada.

Las 12 reglas de Date

9º Independencia de hardware 10º Independencia del SO 11º Independencia de red 12º Independencia de SGBD

Estas últimas reglas hacen referencia a laposibilidad de que el nodo funcione conindependencia de tales factores (SO, SGBD…).

Fiabilidad y disponibilidad. Si falla un nodo, los nodos restantes pueden seguir funcionando.

Al replicarse los datos en más de un nodo, una transacción que necesite un dato puede encontrarlo en cualquier nodo.

Autonomía. Cada nodo establece un cierto grado de control sobre los datos que se alojan en éste.

En un sistema centralizado, hay un único administrador global responsable del control de todos los datos.

Coste del software. El desarrollo del software es mucho más costoso, al ser necesaria la coordinación entre los distintos nodos.

Probabilidad de errores, tanto en los procesos de recuperación en caso de fallo, como en la coordinación de los nodos.

Sobrecarga de procesamiento, debido a la coordinación de los nodos y el intercambio de mensajes entre éstos.

La fragmentación supone dividir la base de datosen unidades lógicas denominadas fragmentos,que pueden ser asignadas a diversos nodos parasu almacenamiento.

1º Situarnos sobre la relación (tabla).

2º Definir una condición que sea aplicable a uno omás atributos de la relación. Generalmente, lacondición será aplicable a un solo atributo.

Ej. Pertenencia a la “Escuela Z”

3º Si dicha condición se cumple, habremosobtenido un subconjunto de la relación ofragmento vertical.

Podemos definir la condición pertenencia a la escuela Zarzamora/Limón.

Dicha condición es aplicable al atributo Escuela, obteniendo así 2 subconjuntos o fragmentos de la relación.

Podemos definir la condición pertenencia a la escuela Zarzamora/Limón.

Dicha condición se aplicable al atributo Escuela, obteniendo así 2 subconjuntos o fragmentos de la relación.

Fragmento de la escuela Zarzamora

Fragmento de la escuela Limón

1º Situarnos sobre la relación (tabla).

2º Seleccionamos un subconjunto de columnas, a partir del cual será definido el fragmento.

3º En el fragmento resultante, deberá ser incluido además el atributo o columna con clave primaria, a efectos de reconstruir la relación mediante los fragmentos.

Podemos definir 2 fragmentos verticales a partirde las columnas/atributos Nombre y Ubicación

La clave primaria (DNI) debe de ser conservada.

Listado Alumnos Domicilio Alumnos

1º Situarnos sobre la relación (tabla).

2º Definir una condición que sea aplicable a uno o más atributos de la relación.

3º Seleccionar un subconjunto de columnas

4º No olvidar la inclusión del atributo con claveprimaria.

El primer paso será aplicar una fragmentaciónhorizontal, considerando por ejemplo la condiciónde tener una nota media igual a 8.

Hemos obtenido un fragmento horizontal,considerando a todos aquellos alumnos con notamedia de 8.

El siguiente paso es la obtención de un fragmentovertical…

Si observamos, el fragmento…

1º Ha sido obtenido a partir de un subconjunto decolumnas (DNI, Nombre, Nota media), lo que seconoce como fragmentación vertical.

2º Además, posee una condición aplicable alatributo (Nota media=8), lo que se conoce como

fragmentación horizontal.

Google Spanner, es el SGBDrelacionales y distribuidas,propiedad de Google.

Sucesor de BigTable, Googleposee un elevado numero deBD repartidas en distintos“data-centers”.

Tal es así, que su gasto en2013 en los “data-centers”donde se encuentran lasdistintas bases de datos,fue de 1.6 billones.

Video sobre los “data-centers”de Google.

http://tinyurl.com/n8kzkcv

(*)La URL ha sido acortada aefectos de facilitar el acceso.