Introducci

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Introducción a los Sistemas de Bases de Datos
Distribuidos

• SBDD

Gabriel Vásquez Dpto. Electrónica,
Instrumentación y Control
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Definición

• Un sistema de base de datos distribuido (SBDD)
  consiste de una colección de lugares, conectados
  a través de alguna red de comunicaciones y cumple
  que
• Cada lugar es un SGBD que puede operar solo
• Los usuarios pueden acceder los datos de
  cualquier lugar como si fueran datos locales.
• Para el usuario el sistema distribuido debe
  verse igual que un sistema No-Distribuido
• Un SBDD se clasifica en homogéneo si cada lugar
  tiene el mismo SGBD, de otro modo se denomina
  heterogéneo.

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Ventajas de SBDD

• La principal ventaja es que permiten que la
  estructura de la base de datos se ajuste de forma
  lógica a las necesidades de las empresas. El
  tener esto tiene como ventaja inherente que la
  información de la base de datos puede ser
  accedida más eficientemente que en un sistema
  centralizado.

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Reglas que debería cumplir un SBDD

• Autonomía Local. Los lugares que conforman el
  SBDD deben ser autónomos y poder operar como SGBD
  locales
• No dependencia de un lugar central. Dentro del
  sistema no debería haber un lugar central del
  cual dependiera la operación de todo el sistema.
  Esto se refiere no solo al almacenamiento de los
  datos, si no al manejo de transacciones,
  procesamiento de consultas, etc.
• Operación continua. La operación del SBDD no
  debería de ser afectado por cambios del SGBD en
  algunos lugares, o dar de alta nuevos lugares.
• Independencia de la localización. Para los
  usuarios debe ser transparente en donde estén
  localizados los datos.

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Reglas que debería cumplir un SBDD

• Independencia de fragmentación. Los usuarios no
  deben preocuparse de cómo están particionados los
  datos. Respecto a la fragmentación.
• Independencia de la replicación. El usuario no
  debería preocuparse de que existan datos
  n-replicados en el SBDD. Esta regla es importante
  pero difícil de implementar totalmente, por la
  replicación de actualizaciones.
• Un SBDD debe soportar el que una consulta sea
  resuelta parcialmente en diferentes lugares y
  después integrar los resultados, con objeto de
  reducir el tráfico en la red de comunicaciones.
  La optimización de consultas es mas importante en
  un SBDD que en un sistema centralizado

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Reglas que debería cumplir un SBDD

• Manejo de Transacciones Distribuidas. El SBDD
  debe soportar el manejo de control de
  concurrencia y recuperación. Para esto se
  implementa generalmente el manejo de BLOQUEOS y
  el PROTOCOLO COMMIT de DOS FASES.
• Independencia del Hardware. La operación del SBDD
  debe ser independiente del hardware utilizado en
  cada uno e los lugares.
• Independencia del sistema operativo. El sistema
  debe operar como si solo existiera un sistema
  operativo, es decir debe ser transparente que en
  el SBDD existan diversos sistemas operativos.
• Independencia de la red. Igual que la regla
  anterior, sin importar que red o redes se tengan
  en operación, debe ser como un sistema
  centralizado.
• Independencia del SGBD. No importando cuantos y
  cuales SGBD se tengan en el SBDD, para el usuario
  se tiene la impresión de que es un solo SGBD.

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Principales problemas en los sistemas
distribuidos

• Las velocidades de transmisión del medio de
  comunicación pueden ser tan bajas como 1200 bps.
  Mientras que en un sistema local tenemos
  velocidades de 2 Mbps.
• Procesamiento de Consultas. En este aspecto se
  debe tratar de reducir el número y tamaño de
  registros que son movidos entre los diferentes
  lugares al tratar de resolver consultas. Además
  de la información se requiere para realizar la
  optimización en forma local, es necesario contar
  con la información de fragmentación y
  localización

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Principales problemas en los sistemas
distribuidos

• Propagación de actualizaciones
• Este es uno de los problemas más graves de
  tener los datos replicados. Una solución
  excelente no se tiene, y normalmente se
  implementa la siguiente estrategia 
• Una copia centralizada que es la que
  generalmente se actualiza.
• Múltiples copias que son actualizadas bajo la
  responsabilidad del lugar que tiene la copia
  centralizada.

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Principales problemas en los sistemas
distribuidos

• Concurrencia
• Este problema puede dar lugar a DEADLOCKS
  distribuidos. Una de las estrategias que se
  siguen para controlar la concurrencia involucra
  (considerando que hay n lugares)
• N requerimientos de bloqueo
• N concesiones de bloqueo
• N mensajes de actualización
• N reconocimientos
• N requerimientos de desbloqueo

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Principales problemas en los sistemas
distribuidos

• En el enfoque de una copia centralizada que
  después se actualiza a las demás copias se
  requiere
• Un requerimiento de bloqueo
• Una concesión de bloqueo
• N actualizaciones
• N reconocimientos
• 1 requerimiento de desbloqueo

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Transacciones

• Una transacción es una unidad lógica de trabajo.
  Una transacción esta compuesta de un conjunto de
  operaciones que actúan sobre una base de datos.
• COMMIT Y ROLLBACK

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Transacciones Commit y Rollback

• COMMIT. Señaliza el fin exitoso de una
  transacción. Al ejecutar esta instrucción se
  hacen permanentes, dejando la base de datos
  consistente
• ROLLBACK. Señaliza la terminación no-existosa de
  una transacción.  Todas las actualizaciones
  hechas por la transacción son desechas.

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FALLAS LOCALES Y GLOBALES

• Una falla local es aquella que solo afecta a una
  transacción local. En contraste una falla global
  afecta a todas las transacciones y posiblemente
  al sistema computacional completo.
• Fallas globales
• Fallas en el sistema. Afectan todas las
  transacciones en progreso pero no dañan
  físicamente la base de datos. Ej. Fallas de
  energía.
• Fallas en unidades de almacenamiento. Afectan a
  la base de datos completa o una porción de ella.
  Ej. Falla en el disco.

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TIPOS DE BLOQUEOS (LOCKS)

• Una forma de controlar algunos de los problemas
  anteriormente descritos es a través del uso de
  LOCKS que permiten que una transacción BLOQUEE
  una porción de la base de datos.
• Bloqueos Compartidos
• Bloqueos Exclusivos

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• Preguntas?

Gabriel Vásquez Dpto. Electrónica,
Instrumentación y Control