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Diseño deBases de datosdistribuidas
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IntroducciónSistemas de cómputo distribuido involucranla toma de decisiones en: Posicionamiento de datos y Programas.En DBMS’s distribuidos DDBS’s! elposicionamiento de aplicaciones implica:
". #a distribución de los DBMS’s so$t%are!.&. #a distribución de los programas de
aplicación.
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'rgani(ación de sistemasdistribuidos
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Diseño )op * Do%n
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+uestiones sobre el diseño dedistribución ,Por -u $ragmentar/ ,+ómo debemos $ragmentar/ ,0u tanto debemos $ragmentar/ ,1ay alguna manera de veri2car si la
$ragmentación se reali(ócorrectamente/
,+ómo debemos distribuir en lossitios!/
,+u3l in$ormación es la necesaria paradistribuir y $ragmentar/
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4usti2cación de la$ragmentación 5na relación tabla! no es una unidad
adecuada. #as aplicaciones de2nen vistas y est3n
en lugares distintos6 la relación entera: 7o se replica. Se replica parcial o total.
#a descomposición $ragmentos! permitetransacciones de e8ecución concurrenteconcurrencia intra*consulta!.
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e r n a t i v a s d e
$ r a
g m e n t
a c i ó n
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9lternativas de $ragmentación
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7ivel de $ragmentación ,ragmentar todo/ ,ragmentar por tupla/
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;eglas para una correcta$ragmentación9seguramos -ue la base de datos no su$racambios sem3nticos durante la $ragmentación.
"! +ompletitud: Si una instancia de relación ;se descompone en $ragmentos ;: <;"6 ;&6=6 ;n> cada sección de datos -ue puedeencontrarse en ; tambin puedeencontrarse en una o m3s ; i’s. Propiedadde la descomposición sin prdida de lanormali(ación.
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;eglas para una correcta$ragmentación&! ;econstrucción: Si la relación ; se
descompone en $ragmentos ;: <;"6 ;&6 =6
;n> es posible de2nir un operador relacional∇ tal -ue;? ∇;i6 ∀;i ∈;
@! Disyunción: Si una relación ; est3Aori(ontalmente descompuesta en$ragmentos ;: <;"6 ;&6 =6 ;n> y la sección dedatos di est3 en ; 86 este no se encontrar3 enotro $ragmento ; ≠ 8!.
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9lternativas dedistribución
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;e-uerimientos dein$ormación
ragmentación cualitativas!: Base de datos. 9plicaciones.Distribución cuantitativas!: ;ed de comunicación.
Sistemas computacionales decomputadoras!.
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;9CME7)9+I7
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ragmentación Aori(ontalersiones de la $ragmentación Aori(ontal: Primaria: Se desarrolla utili(ando
predicados -ue son de2nidos en larelación tabla!.
Derivada: resulta de predicados -ue sonde2nidos en otras relaciones.
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In$ormación de la aplicación +onsiste de los predicados de las consultas de
los usuarios.
G;egla del HJ&K7ecesitamos encontrar predicados simples. Dadauna relación ; 9"6 9&6 =6 9n!6 donde 9"es unatributo de2nido sobre el dominio D i6 un simplepredicado p 8 de2nido en ; tiene la $orma
p 8: 9i θ alorDonde θ ∈ <?6 L6 ≠6 6 ?6 L?> y alor se esco8edel dominio de 9i.
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In$ormación de la aplicaciónDado un con8unto Pri?<pi"6 pi&6 =6 pim> de
predicados simples para la relación ;i6 el
con8unto de predicados GtrminosKMi?< mi"6 mi&6 =6 mi(> se de2ne como
donde PNi?Pi o PNi? ¬ Pi. 9sO cadapredicado se puede encontrar en su $ormanatural y en su $orma negada.
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In$ormación de la aplicación Posibles predicados simples de la
relación P9F.
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In$ormación de la aplicación G)rminosK basados en los predicados
simples.
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In$ormación de la aplicación En trminos de in$ormación cuantitativa
acerca de las aplicaciones de los usuarios6
necesitamos dos con8untos de datos:"! Selectividad deGtrminosK: nmero de tuplas
de la relación -ue ser3n accesadas por laconsulta especi2cada de acuerdo a unGtrminoK dado. selmi!6 .&Qm&!.
&! recuencia de acceso: recuencia con -uelas aplicaciones de usuarios acceden a losdatos. acc-i!.
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ragmentación Aori(ontalprimaria Est3 de2nida por una operación
SE#E++I7 en la relación dueño de un
es-uema de base de datos.Dada una relación ;6 sus $ragmentos
Aori(ontales est3n dados por;i? σi ;!6 "L? i L? %
donde i es la $órmula de selección paraobtener el $ragmento ;i. i en $orma decon8unción se convierte en un GtrminoK.
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ragmentación Aori(ontalprimaria E8emplo. 0ueremos descomponer la
relación P;'4 y determinamos como
$ragmentos:
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ragmentación Aori(ontalprimariaDos opciones se presentan6 determinar
si la nueva tupla se debe insertar en el
$ragmento P;'4& o revisar y rede2nir los$ragmentos tal -ue:
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ragmentación Aori(ontalprimaria
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ragmentación Aori(ontalprimaria
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ragmentación Aori(ontalprimaria
+ompletitud: los $ragmentos son uni$ormeslógicamente pues satis$acen el GtrminoK.MOnima: Si un predicado inRuencia como se
desempeña una $ragmentación debe Aaber almenos una aplicación -ue acceda a $ i y a $ 8 de
maneras di$erentes. Si Pr es relevante6entonces es mOnima.
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9lgoritmo para $ragmentación;egla ": +ada $ragmento es accedido dedi$erente manera por6 al menos6 una
aplicación.
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9 l g o r i t m o p a r a c o n 8 u n t o d e p r e d i c
a d o s
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9lgoritmo para $ragmentaciónAori(ontal
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9lgoritmo para $ragmentaciónAori(ontal E8emplo: Suponga -ue Aay solo una
aplicación -ue accede a P9F y los
empleados son administrados desde dossitios uno mane8a a a-uellos cuyosalario es menor o igual a T@6 y elotro a los -ue ganan m3s de T@6
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9lgoritmo para $ragmentaciónAori(ontal
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9lgoritmo para $ragmentaciónAori(ontal E8emplo: 9suma -ue eUisten dos
aplicaciones6 la primera se e8ecuta en
tres sitios y encuentra los nombres ypresupuestos de los proyectos por sulocación. #a segunda se e8ecuta en dossitios y administra los proyecto por su
presupuesto6 en un sitio los -ue tienenpresupuesto menor o igual a T&66y en el otro los -ue son mayores.
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9lgoritmo para $ragmentaciónAori(ontal
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9lgoritmo para $ragmentaciónAori(ontal
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ragmentación Aori(ontalderivada Se de2ne en la relación miembro de un enlace de
acuerdo a la operación selección especi2cada enel dueño.
Dado un enlace # donde dueño#!?S ymiembro#!?;6 los $ragmentos Aori(ontalesderivados de ; se de2nen como;i? ; VWV Si6 " L? i L? %
donde % es el nmero m3Uimo de $ragmentos -ueser3n de2nidos en ;6 y Si? σi S!6 donde i es la$órmula de acuerdo a como el $ragmento Aori(ontalprimario de S est3 de2nido.
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ragmentación Aori(ontalderivada 5sando como dueño#"! ? P9F y
miembro #"!? EMP ponemos a losingenieros en dos grupos de acuerdoa su salario6 a-uellos -ue ganan
menor o igual a T@6 y a-uellos-ue ganan m3s de T@6.
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ragmentación Aori(ontalderivada
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ragmentación Aori(ontalderivadaPara llevar a cabo este tipo de $ragmentación sonnecesarias tres entradas: El con8unto de particionesde la relación dueño6 la relación miembro6 y elcon8unto de predicados de semi*reunión entre eldueño y el miembro.
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ragmentación Aori(ontalderivada EUiste m3s de una posible
$ragmentación Aori(ontal derivada.#a elección se basa en dos criterios: #a $ragmentación con me8ores
caracterOsticas de reunión. #a $ragmentación -ue se usa enm3s aplicaciones.
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El punto nmero uno permite "! reali(arlas consultas en relaciones m3s pe-ueñas
y &! potencialmente reali(ar reuniones enparalelo.
ragmentación Aori(ontalderivada
• Cr32co de
reuniónsimple.• Cr32co de
reuniónparticionado.
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ragmentación Aori(ontalderivada9Aora consideremos la relación 9SC ba8o lo siguiente:". EUisten dos aplicaciones.&. #a primera aplicación encuentra los nombres de
ingenieros -ue traba8an en ciertos lugares. +orre enlos tres sitios y accede a la in$ormación acerca delos ingenieros -ue traba8an en proyectos locales porsobre a-uellos -ue traba8an en otros lugares.
@. En cada sitio administrativo donde los registros de
empleados son administrados6 los usuarios -uerr3nacceder a las responsabilidades de los proyectos en-ue esos empleados traba8an y saber -u tantotiempo traba8ar3n en esos proyectos.
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ragmentación Aori(ontalderivada +on respecto a P;'4
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ragmentación Aori(ontalderivada +on respecto a EMP
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