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Blog de la Materia de Bases de Datos Distribuidas
Feliz día!
Enrique de Jesus Segura Santiago
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Tipos de Fragmentación
Existen tres tipos de fragmentación:
1. Fragmentación horizontal
2. Fragmentación vertical
3. Fragmentación mixta o híbrida.
Dado que una relación se corresponde esencialmente con una tabla y la cuestión consiste en dividirla en fragmentos menores, inmediatamente surgen dos alternativas lógicas para llevar a cabo el proceso: la división horizontal y la división vertical. Estos dos tipos de partición podrían considerarse los fundamentales y básicos. Sin embargo, existen otras alternativas. Fundamentalmente, se habla de fragmentación mixta o híbrida cuando el proceso de partición hace uso de los dos tipos anteriores.
En algunos lenguajes y especialmente en la teoría de bases de datos, una tupla se define como una función finita que mapea (asocia unívocamente) los nombres con algunos valores.
FRAGMENTACIÓN HORIZONTAL (HF)
La fragmentación horizontal se realiza sobre las tuplas de la relación. Cada fragmento será un subconjunto de las tuplas de la relación. Existen dos variantes de la fragmentación horizontal: la primaria y la derivada. La fragmentación horizontal primaria de una relación se desarrolla empleando los predicados definidos en esa relación. Por el contrario, la fragmentación horizontal derivada consiste en dividir una relación partiendo de los predicados definidos sobre alguna otra.
Parte tuplas de una relación global en subconjuntosDefinidos por una operación de selección, llamada calificación, sobre una relación global.
Ejemplo 1:
Considerar la relación global equipos de futbol
DB LIGA:
EQUIPO
NomEquipo | Liga | Localidad | Entrenador |
Esta relación global puede ser fragmentada horizontalmente basándose en el valor del atributo
Liga: EQUIPO A = s liga=americana EQUIPOEQUIPO N =s liga=nacional EQUIPO
FRAGMENTACIÓN HORIZONTAL DERIVADA (DHF): Fragmentación que se deriva de la fragmentación horizontal de otra relación
Ejemplo 2:
Considere la relación global de jugadores de futbol
JUGADOR
RFC |
NombreJug | NombreEqpo |
Posición |
Contrato | Salario |
Esta fragmentación global puede también ser fragmentada horizontalmente basada en la liga en la cual el jugador participa.
La liga sin embargo no es un atributo de
jugador.Jugador A= JUGADOR SJ NombreEqpo = NomEquipo EQUIPO A Jugador N= JUGADOR SJ NombreEqpo = NomEquipo EQUIPO N
FRAGMENTACIÓN VERTICAL (VF):
Fragmenta una relación global a través de la proyección de atributos.
El objetivo de la fragmentación vertical consiste en dividir la relación en un conjunto de relaciones más pequeñas tal que algunas de las aplicaciones de usuario sólo hagan uso de un fragmento. Sobre este marco, una fragmentación óptima es aquella que produce un esquema de división que minimiza el tiempo de ejecución de las aplicaciones que emplean esos fragmentos.
La fragmentación vertical se basa en los atributos de la relación para realizar la división, es decir: la subdivisión de atributos en grupos. La fragmentación es correcta si cada atributo se mapea en al menos un atributo del fragmento.
Ejemplo:
Considere la relación global de jugadores de futbol
JUGADOR
RFC |
NombreJug | NombreEqpo |
Posición |
Contrato | Salario |
Esta relación pude ser fragmentada verticalmente de la siguiente forma:
Jugador1= p RFC, NombreJug, NombreEqpo, Posición
JUGADORJugador2= p RFC, Contrato, Salario JUGADOR
La operación de reconstrucción es: JUGADOR = Jugador1 join Jugador2Note que esta fragmentación no puede ser disjunta dado que la llave de la relación global debe aparecer en los fragmentos para efectos de reconstrucción
FRAGMENTACIÓN MIXTA:
Generada a través de la aplicación recursiva de operadores del álgebra relacional en los fragmentos.
En muchos casos la fragmentación vertical u horizontal del esquema de la base de datos no será suficiente para satisfacer los requisitos de las aplicaciones. Podemos combinar ambas, utilizando por ello la denominada fragmentación mixta.
Ejemplo:
Considere la relación global de jugadores de futbol
JUGADOR
RFC |
NombreJug | NombreEqpo |
Posición |
Contrato | Salario |
Después de la fragmentación vertical en:
Jugador1= p RFC, NombreJ, NombreE, Posición JUGADORJugador2= p RFC, Contrato, Salario JUGADORJugador1
Puede tener una fragmentación horizontal derivada basada en la liga en la que juega el jugadorJugador1.A= Jugador1 SJ EQUIPOA SJ= SemiJoinJugador1.N= Jugador1 SJ EQUIPON
OPERACIONES GLOBALES: Sucede cuando un nodo accede a la información o a la base de datos de otro nodo, esta operación tiene un desgaste en la otra red de comunicaciones y es totalmente dependiente de ella, de tal manera que si la red falla, estas operaciones tendrán fallas.
Que es una Base de Datos Distribuida?
Una Base de Datos Distribuida es un objeto conceptual, de tal manera que es la unión de varias Bases de Datos que han acordado trabajar juntas y se conocen adecuadamente y todas ellas pueden tener permisos diferentes.
Porque surgieron las BDD?
CONCEPTO |
BASES DE DATOS CENTRALIZADAS
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BASE DE DATOS DISTRIBUIDAS |
DEFINICION | Los sistemas de base de datos centralizados son aquellos que se ejecutan en un único sistema informático sin interaccionar con ninguna otra computadora. Tales sistemas comprenden el rango desde los sistemas de bases de datos monousuarios ejecutándose en computadoras personales hasta los sistemas de base de datos de alto rendimiento ejecutándose en grandes sistemas. | Una base de datos distribuida (BDD) es un conjunto de múltiples bases de datos lógicamente relacionadas las cuales se encuentran distribuidas en diferentes espacios lógicos e interconectados por una red de comunicaciones. Dichas BDD tienen la capacidad de realizar procesamiento autónomo, esto permite realizar operaciones locales o distribuidas. Un sistema de Bases de Datos Distribuida (SBDD) 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 estos fueran accedidos de forma local. |
VENTAJAS |
-Asegurar que el único medio de acceder la base de datos sea a través de los canales establecidos. -Definir controles de autorización para que se apliquen cada vez que se intente el acceso a datos sensibles -Puede conservarse la integridad. Que los datos se encuentren en una sola máquina ayuda a evitar la inconsistencia de los datos, por el mismo hecho de
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DESVENTAJAS |
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CARACTERÍSTICAS | Se almacena completamente en una localidad central, es decir, todos los componentes del sistema residen en un solo computador o sitio.No posee múltiples elementos de procesamiento ni mecanismos de intercomunicación como las Bases de Datos Distribuidas.
Los componentes de la Bases de Datos Centralizadas son los datos, el software del SGBD (Sistema de Gestión de Base de Datos) y los dispositivos de almacenamiento secundario asociados, como disco de almacenamiento en línea de la base de datos y cintas para las copias de seguridad. El problema de seguridad es inherentemente fácil en estos sistemas de bases de datos. |
ü Autonomía Local: Los sitios distribuidos deben ser autónomos, es decir que todas las operaciones en un sitio dado, se controlan en ese sitio.No dependencia de un sitio central: No debe de haber dependencia de un sitio central para obtener un servicio.
Operación Continua: Nunca debería haber necesidad de apagarse apropósito para que se pueda realizar alguna función, como añadir un nuevo sitio, o instalar una versión mejorada Independencia con respecto a la localización: No debe de ser necesario que los usuarios sepan dónde están almacenados |
EJEMPLOS | CLH es la empresa líder de transporte y almacenamiento de productos petrolíferos en el mercado español, con una red de oleoductos de más de 4.000 kilómetros y 38 instalaciones de almacenamiento, por lo que cuenta con una de las mayores y más eficientes redes integradas de transporte y almacenamiento de productos petrolíferos de todo el mundo. | ACCIONA es una de las principales corporaciones empresariales españolas, líder en la promoción y gestión de infraestructuras, energías renovables, agua y servicios. Con más de un siglo de trayectoria, está formada por más de 30.000 empleados y tiene presencia en más de 30 países de los cinco continentes. Sus bases de datos distribuidas le permiten un mejor manejo control de la empresa.El Grupo Banco Santander es el cuarto banco del mundo por beneficios y el octavo por capitalización bursátil, segundo en el caso del selectivo español Ibex 35.
Banca Santander pretende consolidarse como un gran grupo financiero internacional, que da una rentabilidad creciente a sus accionistas y satisface todas las necesidades financieras de sus clientes, teniendo un gran control con sus bases de datos distribuidas al rededor del mundo. |
CONCLUSION | Desde la aparición de los métodos de bases de datos distribuidas hace ya años, parece que el salto de lo centralizado a lo distribuido a escala comercial está llegando.Las bases de datos distribuidas son cada vez más usadas por las empresas y suponen una ventaja competitiva frente a los sistemas centralizados, siempre y cuando la empresa en cuestión tenga necesidad de usar una base de datos de este tipo. Lo más habitual es disponer de varias sedes y tener que manejar información común, para lo cual las bases de datos distribuidas son especialmente útiles. |