Características y clasificación.
Un sistema multibase de datos
(SMulBD) soporta operaciones en múltiples sistemas de base de datos componentes
(SBDC). Cada SBDC es manejado por un sistema manejador de base de datos (SMBD).
Un SBDC en un SMulBD puede ser centralizado o distribuido y puede residir en la
misma computadora o en múltiples computadoras conectadas por un subsistema de
comunicación. Un SMulBD es llamado homogéneo si todos los SMBD componentes son
iguales; si son diferentes entonces es llamado un SMulBD heterogéneo.
Un SMulBD puede ser
clasificado en dos tipos basados en la autonomía de la SBDCs: sistemas de base
de datos no-federada y sistemas de base de datos federada.
BASE DE DATOS FEDERADA
Un sistema de bases de datos federadas es una colección de sistemas de bases de datos cooperativos y autónomos [Bhavani99]. En un sistema federado los usuarios tienen acceso a los datos, de los distintos sistemas, a través de una interfaz común, sin embargo, no existe un esquema global que describa a todos los datos de las distintas bases de datos, en su lugar hay varios esquemas unificados, cada uno describiendo porciones de bases de datos y archivos para el uso de cierta clase de usuarios [Larson90].
AUTONOMÍA DE BASE DE DATOS
Diseño: modelo, lenguaje, implementación.
Comunicación: como, cuando se responde a otros sistemas.
Ejecución: Criterio a seguir en la toma de decisiones.
Asociación: decisión de que datos se comparten y a quien.
PROPIEDADES
- Este tipo de manejadores, tiene un manejo transparente para los usuarios.
- Se aprecia como una sola base de datos. A esto se le conoce como ínter operar y existen tres formas: Distribuidas, federadas o multibase.
- El sistema está conformado por un conjunto de bases de datos heterogéneas. Esto significa que pueden o no tener diferentes sistemas operativos, diferente equipo de cómputo(hardware), diferentes manejadores de bases de datos, diferente modelo de datos (J, red, Relacional, orientada a objetos), diferente estructura de datos.
- Las bases de datos que participan en la BDF mantienen su autonomía. Esto quiere decir que cada elemento de la federación decide con quien, que y como compartir sus datos, además de que cada una cuenta con su respectivo diseño de acuerdo con las necesidades del usuario.
- El MBDF (Manejador de Bases de Datos Federadas) recibe una consulta sencilla y este a su vez la descompone en varias consultas parciales.
- El MBDF deberá tener un optimizador de recursos para aprovechar correctamente todos los componentes.
- Pueden ser físicamente distribuidas en diferentes lugares e incluso en lugares muy lejanos
BASE DE DATOS NO FEDERADO
Un sistema de base de datos no
federado es una integración de SMBDs componentes que no son autónomos. Esto
significa que los SBDCs al participar en una federación pierden su autonomía y
cualquier operación debe hacerse sobre la base de datos global. Un sistema de
este tipo no distingue entre usuarios locales y usuarios no-locales. Un tipo
particular de sistema de base de datos no-federado en el cual todas las bases
están completamente integradas para proveer un esquema global simple puede ser
llamado SMulBD unificado. Esto lógicamente parece a los usuarios como un
sistema de base de datos distribuida.
ARQUITECTURA DE UN SISTEMA DE
MULTIBASE DE DATOS.
Shet y Larson [1990] proponen
una arquitectura de 5 niveles de esquemas para un SBDF:
- Esquema Local. Un esquema local es el esquema conceptual del SBDC.
- Esquema Componente. Un esquema componente es derivado de trasladar el esquema local en un modelo de datos llamado canónico o modelo de datos común.
- Esquema de Exportación. Un esquema de exportación representa un subconjunto de un esquema componente que está disponible para el SBDF.
- Esquema Federado. Un esquema federado es una integración de múltiples esquemas de exportación. Este esquema también incluye la información de la distribución de datos que es generada cuando se integran los esquemas de exportación.
- Esquema Externo. Un esquema
externo define un esquema para un usuario y/o aplicación. Este esquema puede
ser usado para especificar un subconjunto de la información en el esquema
federado.
PROCESAMIENTO DE OPERACIONES
DE ACTUALIZACIÓN.
Una transacción es una unidad
lógica de trabajo, la cual no necesariamente consta de una sola operación en la
base de datos; más bien, es en general una secuencia de varias de esas
operaciones mediante la cual un estado consistente de la base de datos se
transforma en otro estado consistente, sin conservar por fuerza la consistencia
en todos los puntos intermedios. El punto importante aquí es asegurar que la
base de datos regresa a un estado consistente al fin de la ejecución de una
transacción. Una transacción es también la invocación a un procedimiento remoto
(RPC) que ejecuta un conjunto de operaciones sobre una base de datos bajo el
principio de todo o nada.
El concepto fundamental aquí es la noción de «ejecución consistente» o «procesamiento confiable» asociada con el concepto de una consulta. El concepto transacción es usado dentro del dominio de la base de datos como una unidad básica de cómputo consistente y confiable
Una transacción posee cuatro propiedades fundamentales
Una Transacción es una unidad
de trabajo indivisible; la totalidad de sus acciones son un éxito un fracaso
(«todo o nada»). Consistencia. Después de ejecuta una Transacción debe dejar al
sistema en estado correcto o debe abortarlo. Si la Transacción no puede
alcanzar un estado final debe regresar al sistema a su estado original.
Aislamiento. El comportamiento de una Transacción no se ve afectado por el
hecho de que otras Transacciones puedan estar ejecutándose de manera
concurrente; dicho de otra manera, una Transacción no puede revelar sus
resultados a otras Transacciones concurrentes antes de su commit. La
Transacción debe serializar todos los accesos a recursos compartidos y garantizar
que ningún programa concurrente interferirá con sus operaciones respectivas.
Durabilidad.
Los efectos de una Transacción
son permanentes después de su grabación. Sus cambios deben sobrevivir a fallas
del sistema. (Persistencia). BITÁCORA La operación ROLLBACK está basada en el
uso de una bitácora. El DBMS (Sistema Manejador de Bases de Datos) mantiene una
bitácora o diario en cinta o en disco (más comúnmente), en el cual se registran
los detalles de todas las operaciones de actualización, en particular, los
valores inicial y final del objeto modificado. Por tanto, si resulta necesario
anular alguna modificación específica, el sistema puede utilizar la entrada correspondiente
de la bitácora para restaurar el valor original del objeto restaurado. PUNTO DE
SINCRONIZACIÓN Las operaciones COMMIT y ROLLBACK establecen lo que se le conoce
como punto de sincronización lo cual representa el límite entre dos
transacciones consecutivas, o el final de una unidad lógica de trabajo, y por
tanto al punto en el cual la base de datos está (o debería estar) en un estado de
consistencia. Las únicas operaciones que establecen un punto de sincronización
son COMMIT, ROLLBACK y el inicio de un programa. Cuando se establece un punto
de sincronización:
Se comprometen o anulan todas
las modificaciones realizadas por el programa desde el punto de sincronización
anterior. Se pierde todo posible posicionamiento en la base de datos. Se
liberan todos los registros bloqueados. Es importante advertir que COMMIT y
ROLLBACK terminan la transacción, no el programa.
PROCESAMIENTO DE CONSULTAS
El procesamiento de consultas en un sistema multibase de
datos es la pieza más importante para la operación del sistema.
Tres pasos son necesarios para procesar una consulta global
[Evrendilek y Dogac, 1995]:
- Una consulta global es descompuesta en subconsultas de manera que los datos necesitados por cada subconsulta estén disponibles desde cada SBDC (sistema de base de datos componentes).
- Después cada subconsulta es trasladada a una consulta o consultas de el SBDC y enviada o enviadas al SBDC.
- Los resultados retornados por la subconsultas son combinados para dar respuesta a la consulta global.
El procesamiento de consultas
es uno de los aspectos más complejos dentro de un sistema mutibase de datos normalmente
son heterogéneos y poseen distintas capacidades de procesamiento. De esta
manera el procesamiento y la optimización de consultas resulta más difícil que
un sistema de base de datos distribuido.
Las capacidades de
procesamiento de consultas de los sistemas de base de datos (SBDCs) pueden
variar grandemente, las cuales van desde sistemas de bases de datos orientadas
a objetos y sistemas de bases de datos relacionales hasta sistemas de archivo.
El optimizador de consultas
global debe descomponer una consulta global en consultas componentes para ser
procesadas por los SBDCs. Este también debe determinar cómo y donde ejecutar
algún procesamiento de integración que sea necesario para llevar a cabo operaciones
de optimización el procesador de consulta debe de conocer las capacidades de
cada SBDC para elegir el mejor plan de ejecución [Attaluriet al. 1995].
APLICACIONES DE MULTIBASE DE
DATOS
Las BD’s Heterogéneas o Multibase
de Datos son aquellas donde Sitios diferentes utilizan diferentes DBMS’s,
siendo cada uno esencialmente autónomo. Es posible que algunos sitios no sean
conscientes de la existencia de los demás y quizás proporcionen facilidades
limitadas para la cooperación en el procesamiento de transacciones
En las bases de datos
distribuidas heterogéneas
Puede que los diferentes
sitios utilicen esquemas y software de gestión de sistemas de bases de datos
diferentes. Puede que algunos sitios no tengan información de la existencia del
resto y que sólo proporcionen facilidades limitadas para la cooperación en el
procesamiento de las transacciones. La heterogeneidad se debe a que los datos
de cada BD son de diferentes tipos o formatos. El enfoque heterogéneo es más
complejo que el enfoque homogéneo. Hoy en día existe la tendencia a crear
software que permita
Tener acceso a diversas bases
de datos autónomas preexistentes almacenadas en SGBD heterogéneos.
La Heterogeneidad de las BD es
inevitable cuando diferentes tipos de BD coexisten en una organización que
trata de compartir datos entre éstas.BDD heterogéneamente:
El tratamiento de la
información ubicada en bases de datos distribuidas heterogéneas exige una capa
de software adicional por encima de los sistemas de bases de datos ya
existentes. Esta capa de software se denomina sistema de bases de datos
múltiples. Puede que los sistemas locales de bases de datos empleen modelos
lógicos y lenguajes de definición y de tratamiento de datos diferentes, y que
difieran en sus mecanismos de control de concurrencia y de administración de
las transacciones.
Conclusión
La importancia principal de
las multibase de datos y más concretamente de las bases de datos federadas
fuertemente acopladas radica principalmente en su bi-procesamiento. Es decir,
en su capacidad de atender consultas globales, al mismo tiempo que permite que
las bases de datos componentes sigan atendiendo a sus aplicaciones locales.
La existencia de un esquema
global permite que el lenguaje implementado para llevar a cabo las consultas
sea fácil de aprender y entender (muy parecido a SQL) debido a que este da a la
multibase de datos la apariencia de que se accesa a una base de datos sencilla
y por lo tanto las operaciones de distribución son transparentes al usuario.
Bibliografía:
https://karenkurapikadb.wordpress.com/2016/12/04/unidad-3sistemas-de-multibase-de-datos/
Autor:
Heriberto Esquivel Martinez
