DDBMS – MSC 2010

DDBMS

Distributed Data Base Management System

http://moodle.uttecam.edu.mx/ddbms.pdf

DDBMS – MSC 2010

DDBMS

Distributed Data Base Management SystemRené Martínez / Rosalino Santos / José Alberto Rojas

DDBMS – MSC 2010

Contenido

Antecedentes de un DDBMS

Ventajas y Desventajas

Clasificación de los DDBMS

Arquitectura de un DDBMS

Consultas y Transacciones

Mecanismos de Actualización

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Objetivo de la Presentación

Conocer los fundamentos y mecanismos de un DDBMS, así como demostrar su aplicación en un escenario de ejemplo

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DDBMS es un almacén lógicamente relacionado en uno o más sitios físicamente independientes, como si se tratara de un todo, almacenado en un mismo equipo.

¿Qué es un DDBMS?

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Las DDBMS sincronizan todos los datos periódicamente, en algunos casos varios usuarios deben acceder a los mismos datos, garantizando la actualización y eliminación de los datos, estos se reflejan automáticamente en los datos almacenados en el lugar de origen.

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40s

Archivos planos (cobol/Fortran)

1964 DBMS

(Modelos de Datos Red y Jerárquicos)

80s RDBMS/DDBMS

(Lenguajes Orientado a Objetos)

Finales 80s

ORDBMS plataforma OO

OORDBMS

(clases, objetos, métodos)

Evolución de los DBMS

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Porque cada nodo mantiene una completa autonomía, lo único que se encarga el DBMS es de mantener el esquema global que utilizan los usuarios para las consultas y actualizaciones. También utiliza mecanismo avanzados de control de concurrencia, y servicios avanzados de recuperación cuando un nodo falle.

¿Porqué utilizar una base de datos distribuida?

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Número de usuarios

Número de transacciones

Cantidad de datos para almacenar

Consistencia en la información

Presupuesto

Experiencia propia o externa

Consideraciones al elegir un DDBMS

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Usuarios de un Sistema Manejador de Base de Datos Personal del DBA

Usuarios Esporádicos

Programadores de Aplicaciones

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Ventajas de una Base de Datos Distribuida

Compartimiento de datos.

Los usuarios de un nodo son capaces de acceder a los datos de otro nodo.

Autonomía.

Cada nodo tiene cierto grado de control sobre sus datos, en un sistema centralizado, hay un administrador del sistema responsable de los datos a nivel global.

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Disponibilidad

Si en un sistema distribuido falla un nodo, los nodos restantes pueden seguir funcionando.

Rendimiento

Los datos generalmente se ubican cerca del sitio con mayor demanda, también los sistemas trabajan en paralelo, lo cual permite balancear la carga en los servidores.

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Inconvenientes

Coste de desarrollo del software.

La complejidad y la infraestructura necesaria implica que se necesitará una mayor mano de obra.

Mayor probabilidad de errores.

Como los nodos que constituyen el sistema funcionan en paralelo, es más difícil asegurar el funcionamiento correcto de los algoritmos, así como de los procedimientos de recuperación de fallos del sistema.

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Mayor sobrecarga de procesamiento.

El intercambio de mensajes y ejecución de algoritmos para el mantenimiento de la coordinación entre nodos supone una sobrecarga que no se da en los sistemas centralizados.

Complejidad

El diseño de la base de datos se tiene que trabajar tomando en cuenta su naturaleza distribuida, por lo cual no podemos pensar en hacer joins que afecten varios sistemas.

Falta de experiencia

Las bases de datos distribuidas son poco común por lo cual no existe mucho personal con experiencia o conocimientos adecuados.

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Ambientes de Base de datos Distribuida

Homogéneas Heterogéneas

Autónomo

Funcionalidad Completa de SGBDD

Sistema GatewayNo Autónomo

Múltiples Base de Datos Parciales

Federada No Federada

Clasificación

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Arquitectura de un DDBMS (sistema de bases de datos distribuidas) La arquitectura se refiere a los elementos que componen

al Gestor de Base de Datos.

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ExternalSchema

ExternalSchema

GlobalSchema

ComponentSchema

ComponentSchema• • •

LocalSchema

LocalSchema• • •

Arquitectura Esquema Global

FederatedSchema

FederatedSchema

ExportSchema

ComponentSchema

ComponentSchema• • •

LocalSchema

LocalSchema• • •

ExportSchema

ExportSchema

ExternalSchema

ExternalSchema

Arquitectura Federada

ExportSchema

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Consultas y Transacciones

Descomposición

Optimización

DBMS Centralizado

Consulta

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Consulta

Descomposición

Localización de Datos

DBMS Distribuido

Optimización

Optimización Global

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Mecanismos de Actualización

Two Phase Commit• Si una porción de una transacción no puede ser realizada, todos

los cambios hechos en los otros sitios participantes en la transacción serán deshechos para mantener el estado consistente de la base de datos.

• El protocolo requiere que cada procesador de datos (DP) de transacciones registre una entrada, la cual sera mantenida unicamente por el DP, y ser escrita antes que el fragmanto de datos sea actualizado.

• Son necesarios los protocolos DO-UNDO-REDO y write-ahead.

Dos tipos de nodos• Coordinador

• Subordinado

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Fase 1 : Preparación• Coordinador envía un mensaje a los subordinados

• Los subordinados reciben el mensaje ,escriben un registro de transacción usando el protocolo write-ahead y envían un mensaje de confirmación al coordinador

(YES/PREPARED A COMMIT o NO/NOT PREPARED

Fase 2: Commit Final• Se asegura que los subordinados han hecho COMMIT o ABORT

• El coordinador informa un mensaje COMMIT a todos los subordinados y espera por las contestaciones

• Cada subordinado recibe el mensaje y actualiza la base de datos usando el protocolo DO.

• El subpordinado contesta con un COMMITED o un NOT COMMITED al coordinador.

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EJEMPLO PRACTICO

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Ambiente Federado

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Ambiente Global

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Autoevaluación

¿Qué es una DDBMS?

¿Ventajas y Desventajas?

¿Cómo se clasifican?

¿Qué diferencia existe entre un ambiente Federado y uno de Esquema Global?

¿Cuáles son los nodos que participan en el mecanismo 2 Phase Commit?

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Referencias

Manual de Referencia MySQL Federated

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.0/en/federated-storage-engine.html

Manual de Referencia MySQL Cluster

http://www.mysql.com/products/database/cluster/

Overview of Distributed Database Management Systems http://el.mdu.edu.tw/datacos//09412311014A/Lecture03.doc