Objetivos de la fragmentación
El objetivo
de la fragmentación 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 unidad
de fragmentación ideal no es la tabla sino una subdivisión de ésta.
Esto es
debido a:
- Las aplicaciones usan vistas definidas sobre varias relaciones, es decir, se forman a partir de "trozos" de varias tablas. Si conseguimos que cada una de las vistas esté definida sobre subtablas locales (o en su defecto lo mas "cerca" posible) a cada aplicación, es de esperar un incremento en el rendimiento.
- Si múltiples vistas de diferentes aplicaciones están definidas sobre una tabla no fragmentada, se tiene :
- Si la tabla no está replicada entonces se produce generación de tráfico por accesos remotos.
- Si la tabla está replicada en todos o algunos de los sitios donde residen cada una de las aplicaciones entonces la generación de trafico innecesario es producida por la necesidad de la actualización de las copias.
Ventajas
Al
descomponer una relación en fragmentos (unidades de distribución) :
- Permitimos el procesamiento concurrente de transacciones ya que no se bloquean tablas enteras sino subtablas, por lo que dos consultas pueden acceder a la misma tabla a fragmentos distintos.
- Permitimos la paralelización de consultas al poder descomponerlas en subconsultas, cada una de la cuales trabajará con un fragmento diferente incrementándose así el rendimiento.
Desventajas
- Degradación del rendimiento en vistas definidas sobre varios fragmentos ubicados en sitios distintos (es necesario realizar operaciones con esos trozos lo cual es costoso)
- El control semántico se dificulta y el rendimiento se degrada debido que la verificación de restricciones de integridad (claves ajenas, uniques, etc) implican buscar fragmentos en múltiples localizaciones.
Por lo tanto
división y ubicación de los fragmentos no es trivial.
Tipos de fragmentación de datos
Existen
tres tipos de fragmentación:
- Fragmentación horizontal
- Fragmentación vertical
- Fragmentación híbrida
Para que
una la fragmentación de una relación sea correcta debe satisfacer las
siguientes condiciones:
- Condición de completitud.
La
descomposición de una relación R en los fragmentos R1, R2, ..., Rn
es completa si y solamente si cada elemento de datos en R se encuentra
en alguno de los fragmentos Ri.
- Condición de Reconstrucción.
La
descomposición de una relación R en los fragmentos R1, R2, ..., Rn
es completa si y solamente si cada elemento de datos en R se encuentra
en alguno de los fragmentos Ri.
- Condición de Fragmentos Disjuntos.
Si la
relación R se descompone en los fragmentos R1, R2, ..., Rn, y el
dato di está en Rj, entonces, no debe estar en ningún otro
fragmento Rk (k?j).
FRAGMENTACIÓN VERTICAL DE UNA BASE DE DATOS DISTRIBUIDA
La
fragmentación vertical de una relación R produce una serie de fragmentos
R1, R2, ..., Rr cada uno de los cuales contiene un subconjunto de los
atributos de R así como la clave primaria de R.
FRAGMENTACIÓN
HORIZONTAL DE UNA BASE DE DATOS DISTRIBUIDA
La fragmentación horizontal de una relación R produce una
serie de fragmentos R1, R2, ..., Rr, cada uno de los cuales contiene un
subconjunto de las tuplas de R que cumplen determinadas propiedades
(predicados)
Fragmentación horizontal primaria y
derivada
La Fragmentación
Horizontal Primaria (FHP) de una
relación se obtiene usando predicados que están definidos en esa relación.
La Fragmentación
Horizontal Derivada (FHD) por
otra parte, es el particionamiento de una relación como resultado de predicados
que se definen en otra relación.
FRAGMENTACIÓN
MIXTA DE UNA BASE DE DATOS DISTRIBUIDA
Consiste
en aplicar las operaciones de fragmentación vistas
anteriormente de manera recursiva, satisfaciendo las
condiciones de correctés cada vez que se realiza la fragmentación.
La
reconstrucción puede ser obtenida aplicando las reglas de reconstrucción en
orden inverso.
De esta forma podemos fragmentar nuestra tabla global en los pedazos que queramos y como queramos.
Ejemplo: Considere la relación de empleado (E).
Una posible fragmentación híbrida sería:
De esta forma podemos fragmentar nuestra tabla global en los pedazos que queramos y como queramos.
Ejemplo: Considere la relación de empleado (E).
Una posible fragmentación híbrida sería:
SOFTWARE
UTILIZADO EN UNA BASE DE DATOS DISTRIBUIDA
Sistema manipulador de base de datos
distribuida (DDBMS)
Este
sistema está formado por las transacciones y los administradores de la base de
datos distribuidos. Un DDBMS implica un conjunto de programas que operan en
diversas computadoras, estos programas pueden ser subsistemas de un único DDBMS
de un fabricante o podría consistir de una colección de programas de diferentes
fuentes.
Administrador de transacciones
distribuidas (DTM)
Este es
un programa que recibe las solicitudes de procesamiento de los programas de
consulta o transacciones y las traduce en acciones para los administradores de
la base de datos. Los DTM se encargan de coordinar y controlar estas acciones.
Este DTM puede ser propietario o libre.
Sistema manipulador de base de datos
(DBMS)
Es un
programa que procesa cierta porción de la base de datos distribuida. Se encarga
de recuperar y actualizar datos del usuario y generales de acuerdo con los
comandos recibidos de los DTM.
Nodo
Un nodo
es una computadora que ejecuta un DTM o un DBM o ambos. Un nodo de transacción
ejecuta un DTM y un nodo de base de datos ejecuta un DBM.
