Un sistema de computacin distribuido
Un sistema de computacin distribuidoConsiste en un nmero de
elementos de procesamiento, no necesariamente homogneos, que estn
interconectados mediante una red de computadores, y que cooperan
para la realizacin de ciertas tareas asignadas.
Como objetivo general, estos sistemas dividen un gran e
inmanejable problema en piezas ms pequeas para resolverlo de una
manera coordinada.La viabilidad econmica de este planteamiento
procede de dos razones: Una mayor potencia de computacin emparejada
a la resolucin de una tarea complejaQue cada elemento de
procesamiento autnomo pueda ser administrado de manera
independiente y desarrollar sus propias aplicacionesUna coleccin de
ficheros almacenados en nodos diferentes de una red y el
mantenimiento de las interrelaciones entre ellos a travs de
hiperenlaces se ha convertido en una organizacin comn en Internet,
todo ello mediante pginas web. Las funciones comunes de la
administracin de una base de datos, incluyendo el procesamiento
uniforme de las consultas y las transacciones, no se aplica an a
este escenarioTecnologa paralela frente a distribuidaTomando
nuestra atencin hacia las arquitecturas de sistema paralelo,
existen dos tipos fundamentales de arquitecturas de sistema
multiprocesador: Arquitectura de memoria compartida (estrechamente
acoplada o tightly coupled). Varios procesadores comparten el
almacenamiento secundario (disco) y la memoria primaria .
Arquitectura de disco compartido (dbilmente acoplada o loosely
coupled). Varios procesadores comparten el almacenamiento
secundario (disco), pero cada uno de ellos tiene su propia memoria
primaria.La arquitectura "nada compartido" es otro tipo de sistema
multiprocesador.En ella, cada procesador tiene su propia memoria
(disco) primaria y secundaria, no existe memoria comn, yesos
procesadores se comunican mediante una red de interconexin de alta
velocidad (bus o switch).Ventajas de las bases de datos
distribuidas1. Administracin de datos distribuidos con distintos
niveles de transparencia. De manera ideal, un DBMS debe ser una
distribucin transparente en el sentido de ocultar los detalles de
dnde est fsicamente ubicado cada fichero (tabla, relacin) dentro
del sistema.
Son posibles los siguientes tipos detransparencias:Transparencia
de red o de distribucin. Hace referencia a la autonoma del usuario
de los detalles operacionales de la red. Puede dividirse en
transparencia de localizacin y de denominacin.La transparencia de
localizacin hace mencin al hecho de que el comando usado para
llevar a cabo una tarea es independiente de la ubicacin de los
datos y del sistema desde el que se ejecut dicho comando. La
transparencia de denominacin implica que, una vez especificado un
nombre, puede accederse a los objetos nombrados sin ambigedad y sin
necesidad de ninguna especificacin adicional.Transparencia de
replicacin. Como podemos ver en la Figura pueden almacenarse copias
de los datos en distintos lugares para disponer de una mayor
disponibilidad, rendimiento y fiabilidad.La transparencia de
replicacin permite que el usuario no se entere de la existencia de
copias.Transparencia de fragmentacin. Existen dos posibles tipos de
fragmentacin: La horizontal distribuye una relacin en conjuntos de
tuplas (filas)La vertical lo hace en subrelaciones, de modo que
cada subrelacin est definida por un subconjunto de las columnas de
la relacin original. Una consulta global del usuario debe ser
transformada en varias consultas fragmentadas. La transparencia de
fragmentacin permite que el usuario no se entere de la existencia
de fragmentos.La transparencia de diseo y de ejecucin hace
referencia a la libertad de saber cmo est diseada la base de datos
distribuida y dnde ejecuta una transaccinAlgunos tipos de
arquitecturas de base de datos.Arquitectura "nada compartido".
Arquitectura en red con una base de datos centralizada en una de
sus ubicaciones
Arquitectura de basede datos distribuida autntica
2. Incremento de la fiabilidad y la disponibilidadstas son dos
de las ms importantes ventajas de las bases de datos distribuidas.
La fiabilidad est definida ampliamente como la probabilidad de que
un sistema est funcionando (no cado) en un momento de tiempo La
disponibilidad es la probabilidad de que el sistema est
continuamente disponible durante un intervalo de tiempo.Cuando los
datos y el software DBMS estn distribuidos a lo largo de distintas
localizaciones, uno de ellos puede fallar, mientras el resto
contina operativo. Slo los datos y el software almacenados en la
localizacin que falla sern los que no estn disponibles. Esto mejora
tanto la fiabilidad como la disponibilidad.Se logra una apreciable
mejora al replicar tanto los datos como el software en ms de una
ubicacin. En un sistema centralizado, el fallo de una ubicacin
provoca la cada del sistema para todos los usuarios. En una base de
datos distribuida, parte de la informacin puede estar inaccesible,
pero s se podr acceder a otras partes de la base de datos.3.
Rendimiento mejorado.Un DBMS distribuido fragmenta la base de datos
manteniendo la informacin lo ms cerca posible del punto donde es ms
necesaria. La localizacin de datos reduce el enfrentamiento por la
CPU y los servicios de E/S, a la vez que atena los retardos en el
acceso implcito a las redes de rea extendida. Cuando se distribuye
una base de datos a lo largo de varias localizaciones, lo que
obtenemos son bases de datos ms pequeas. Como resultado, las
consultas locales y las transacciones de acceso a los datos de uno
de estos sitios tienen un mayor rendimiento debido al menor tamao
de esas bases de datos. Adems, cada sitio tiene que ejecutar un
menor nmero de transacciones que si todas ellas fueran llevadas a
cabo por una base de datos centralizada4. Expansin ms sencilla.En
un entorno distribuido, la expansin del sistema en trminos de
incorporacin de ms datos, incremento del tamao de las bases de
datos o la adicin de ms procesadores es mucho ms sencilla.Funciones
adicionales de las bases de datos distribuidas Seguimiento de los
datos. La capacidad de controlar la distribucin de los datos, la
fragmentacin y la replicacin expandiendo el catlogo
DDBMS.Procesamiento de consultas distribuidas. La posibilidad de
acceder a sitios remotos y de transmitir consultas y datos a lo
largo de todos esos sitios mediante una red de
comunicacin.Administracin de transacciones distribuidas. La
facultad de disear estrategias de ejecucin de consultas y
transacciones que accedan a los datos desde ms de una ubicacin y de
sincronizar el acceso a los datos distribuidos y de mantener la
integridad de toda la base de datos.Administracin de datos
replicados. La capacidad de decidir a qu copia de un dato acceder y
de mantener la consistencia de las copias de un elemento de datos
replicado.Recuperacin de una base de datos distribuida. La facultad
de recuperarse de las cadas de una localizacin individual u otro
tipo de fallos, como los fallos en los enlaces de
comunicacin.Seguridad. Las transacciones distribuidas deben
ejecutarse con una adecuada administracin de la seguridad de los
datos y contando con los privilegios de autorizacin/acceso de los
usuarios.Administracin del directorio (catlogo) distribuido. Un
directorio contiene informacin (metadatos) sobre los datos de la
base de datos. Puede ser global a toda la DDB, o local para cada
sitio. La colocacin y distribucin del directorio son temas
relacionados con el diseo y las polticas.A nivel de hardware, los
siguientes son los factores principales que distinguen un DDBMS de
un sistema centralizado:Existen mltiples computadores llamados
sitios o nodos.Estos sitios deben estar conectados por algn tipo de
red de comunicacin para transmitir los datos y los comandos entre
ellosEstos sitios pueden estar cercanos entre s (digamos, dentro
del mismo edificio o grupo de edificios adyacentes) y conectados
mediante una red de rea local, o estar geogrficamente distribuidos
a larga distancia y enlazados a travs de una red de rea expandida o
long-haul. Las redes de rea local suelen emplear cables mientras
que las long-haul utilizan lneas telefnicas o satlites
