Administración Avanzada de Bases de Datos Distribuidas (DDBMS): Conceptos Clave y Arquitectura

Conceptos Fundamentales del Procesamiento Distribuido

El procesamiento distribuido comparte el procesamiento lógico de la Base de Datos (BD) entre dos o más sitios físicamente independientes.

Definición y Estructura de las Bases de Datos Distribuidas (BDD)

Una BD se compone de varias partes conocidas como fragmentos de la BD.

Para manejar los datos distribuidos, deben distribuirse copias o partes de las funciones del procesamiento de la BD a todos los sitios de almacenamiento de datos.

El Sistema de Administración de Bases de Datos Distribuidas (DDBMS)

Un Sistema de Administración de Bases de Datos Distribuidas (DDBMS) rige el almacenamiento y procesamiento de datos lógicamente relacionados a través de un sistema de computadoras interconectadas.

Requisitos Funcionales de un DDBMS

A continuación, se detallan las funciones esenciales para que un sistema sea considerado distribuido:

1. Interfaz de Aplicación: Para interactuar con el usuario final, con programas y con otros DBMS.
2. Validación: Para analizar las solicitudes de datos.
3. Transformación: Determina qué componentes de la solicitud de datos se distribuyen y cuáles son locales.
4. Optimización de Consultas: Para encontrar la mejor estrategia de acceso a los datos.
5. Mapeo: Para determinar la ubicación física de los datos.
6. Interfaz de Entrada/Salida: Para leer o escribir datos en el medio de almacenamiento local permanente.
7. Formateo: Para preparar los datos para su presentación al usuario final.
8. Seguridad: Para proporcionar privacidad y protección de los datos.
9. Respaldo y Recuperación: Para garantizar la disponibilidad y recuperabilidad de la BD.
10. Administración de BD: Funciones destinadas al administrador de la BD.
11. Control de Concurrencia: Para manejar el acceso simultáneo a los datos.
12. Manejo de Transacciones: Para garantizar que los datos pasen de un estado consistente a otro.

Fases del Procesamiento de Solicitudes en un DDBMS

El flujo de procesamiento de una solicitud de datos sigue las siguientes etapas:

1. Recibe la solicitud de una aplicación (o de un usuario).
2. Valida, analiza y descompone la solicitud.
3. Determina la ruta de los componentes de la solicitud.
4. Descompone la solicitud en varias operaciones de Entrada/Salida (E/S).
5. Busca, localiza, lee y valida los datos.
6. Garantiza la consistencia, la seguridad y la integridad de los datos.
7. Valida los datos de conformidad con las condiciones establecidas.
8. Presenta los datos seleccionados en el formato requerido.

Componentes Arquitectónicos de un Sistema Distribuido

1. Estaciones de Trabajo (Sitios o Nodos): El sistema de BDD debe ser independiente de la estación de trabajo.
2. Componentes del Software y Hardware Residentes en Cada Estación de Trabajo: Los componentes de red deben intercambiar datos de manera eficiente.
3. Medios de Comunicación: El DBMS debe ser independiente de los medios de comunicación utilizados.
4. Procesador de Transacciones (TP): Es el componente de software encontrado en cada computadora que solicita datos.
5. El Procesador de Datos (DP): Es el componente de software residente en cada computadora que guarda y recupera datos.

Protocolos y Tipos de DDBMS

Los protocolos determinan cómo el sistema de BDD operará en los siguientes aspectos:

1. Se comunicará con la red para transportar datos y comandos.
2. Sincronizará todos los datos requeridos.
3. Garantizará funciones esenciales de la BD, tales como la seguridad, la concurrencia, el control, el respaldo y la recuperación.

Existen diferentes tipos de DDBMS:

• Homogéneos: Todos los nodos utilizan el mismo DBMS.
• Heterogéneos: Los nodos pueden utilizar distintos DBMS.