HISTORIA

COMO ESTAN ESTRUCTURADOS

FUNCIONALIDAD

CONCLUSIONES

ARQUITECTURA DE SISTEMAS DE BASES DE DATOS

HISTORIALas arquitecturas de bases de datos han evolucionado mucho desde sus comienzos, aunque la considerada estándar hoy en día es la descrita por el comité ANSI/X3/SPARC (Standard Planning and Requirements Committee of the American National Standards Institute on Computers and Information Processing), que data de finales de los años setenta. Este comité propuso una arquitectura general para DBMSs basada en tres niveles o esquemas: el nivel físico o de máquina, el nivel externo o de usuario y el nivel conceptual. Así mismo describió las interacciones entre estos tres niveles y todos los elementos que conforman cada uno de ellos.

NIVEL INTERNOTiene un esquema interno que describe la estructura

física de almacenamiento de base de datos. Emplea un modelo físico de datos y los únicos datos que existen están realmente en este nivel.

NIVEL EXTERNOTiene esquema conceptual. Describe la estructura de toda

la base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles físicos de almacenamiento y trabaja con elementos lógicos como entidades, atributos y relaciones.

NIVEL CONCEPTUALTiene varios esquemas externos o vistas de

usuario. Cada esquema describe la visión que tiene de la base de datos a un grupo de usuarios, ocultando el resto.

Características de la arquitectura de los SGBD

• Conexión en red: en esta conexión de computadoras se vera la ejecución de tareas en un sistema servidor y en sistemas clientes. De aquí se deriva el sistema Cliente-Servidor.

• Procesamiento paralelo dentro de una computadora: Agiliza el proceso de las tareas dentro de una base d e datos.

• Distribución de datos: permite la accesibilidad de diferentes departamentos o puntos.

Sistemas Centralizados

Características funcionales• El ordenador central es el único ordenador de la

organización.• El contiene todos los datos y es el responsable de la

consolidación de la información.• Desde el ordenador central se controla el acceso a

múltiples terminales conectados a través de productos integrados en la arquitectura de red del suministrador.

• Los terminales funcionan como "esclavos" del ordenador central.

• Cada usuario tiene un número asignado, y unos derechos y prioridades de ejecución en la máquina de sus programas o peticiones.

Características físicas• Único ordenador corporativo dimensionado

para soportar todos los procesos de la organización, todos los datos y las posibles comunicaciones con las delegaciones.

• Una gran base de datos donde residen todos los datos del organismo.

• Impresoras y terminales (u ordenadores personales con emulación de terminal) como puestos de trabajo conectados en grupos (clusters) al ordenador central.

Sistemas Centralizados

Características lógicas• Ejecución de todos los procesos en el

ordenador corporativo.• Si la empresa está dispersa

geográficamente y dispone de comunicaciones, todos los puestos de trabajo están conectados al ordenador formando una "estrella".

Sistemas Centralizados

Entre las principales ventajas se encuentran:

• Alto rendimiento transaccional.

• Alta disponibilidad.

• Entorno probado y personal experimentado.

• Control total del ordenador, al ser éste único y residente en un único Centro de Proceso de Datos.

• Concentración de todo el personal de explotación y administración del sistema en un único Centro de Proceso de Datos.

• Alto nivel de seguridad

Entre los inconvenientes destacan:

• Alto precio del ordenador, al requerirse mucha potencia de tratamiento para dar servicio a todos los usuarios que estén conectados y gran espacio en disco para albergar todos los datos del organismo.

• Alta dependencia de las comunicaciones si existen. En caso de caída de una línea, todos los puestos de trabajo dependientes de dicha línea quedan inoperantes.

• Interfaces de usuario de caracteres (no gráficos) y, por lo tanto, poco amigables.

• Arquitecturas propietarias.

Sistemas Centralizados

Sistemas Cliente-ServidorEntre las principales características de la arquitectura

cliente/servidor se pueden destacar las siguientes:

• El servidor presenta a todos sus clientes una interfaz única y bien definida.

• El cliente no necesita conocer la lógica del servidor, sólo su interfaz externa.

• El cliente no depende de la ubicación física del servidor, ni del tipo de equipo físico en el que se encuentra, ni de su sistema operativo.

• Los cambios en el servidor implican pocos o ningún cambio en el cliente.

Niveles de la arquitectura

Esta arquitectura se puede clasificar en cinco niveles, según las funciones que asumen el cliente y el servidor

Tipos de Arquitectura Cliente-Servidor:

De dos capas:Hay 2 tipos de arquitecturas cliente servidor de dos capas:- Clientes obesos (thick clients): La mayor parte de la lógica de la aplicación (gestión del procesamiento) reside junto a la lógica de la presentación (interfaz de usuario) en el cliente, con la porción de acceso a datos en el servidor.- Clientes delgados (thin clients): solo la lógica de la presentación reside en el cliente, con el acceso a datos y la mayoría de la lógica de la aplicación en el servidor.Es posible que un servidor funcione como cliente de otro servidor. Esto es conocidocomo diseño de dos capas encadenado.

Arquitectura de 3 capas:

La arquitectura de 3 capas surgió para superar las limitaciones de la arquitectura de 2 capas. La tercera capa (servidor intermedio) está entre el interfaz de usuario (cliente) y el gestor de datos (servidor). La capa intermedia proporciona gestión del procesamiento y en ella se ejecutan las reglas y lógica de procesamiento. Permite cientos de usuarios (en comparación con sólo 100 usuarios de la arquitectura de 2 capas). La arquitectura de 3 capas es usada cuando se necesita un diseño cliente / servidor que proporcione, en comparación con la arquitectura de 2 capas, incrementar el rendimiento, flexibilidad, mantenibilidad, reusabilidad y escalabilidad mientras se esconde la complejidad del procesamiento distribuido al usuario.

Tipos de Arquitectura Cliente-Servidor:

SISTEMAS PARALELOS

El concepto de paralelismo supone la introducción de varios procesadores para resolver un problema. Sabemos que un procesador diez veces más potente que un procesador de potencia normal para una fecha es mucho más caro que diez procesadores de potencia normal para dicha fecha. Por ello, si paralelizamos nuestro programa -es decir, dividimos la carga computacional entre varios procesadores distintos- vamos a obtener una mejora en la relación entre costo y rendimiento. Con menos inversión en hardware estamos obteniendo mucha más potencia computacional.

Los sistemas paralelos mejoran la velocidad d e procesamiento y E\S mediante la utilización de UCP y discos en paralelo.

Las arquitecturas de sistemas paralelos varían entre dos extremos:

• No compartir nada.- Cada procesador tiene acceso exclusivo a su memoria principal y a sus unidades de disco.

• Memoria compartida.- Cualquier procesador tiene acceso a cualquier módulo de memoria o unidad de disco a través de una interconexión rápida.

• Un punto intermedio lo es discos compartidos - donde cualquier procesador tiene acceso a cualquier unidad de disco a través de la interconexión, pero solo tiene acceso exclusivo a su memoria principal.

• Jerárquico- Es un híbrido de las anteriores. También se le llama grano grueso (varios computadores independientes) y grano fino (varios computadores integrados al mismo sistema)

Tipos de sistemas paralelos

Sistemas Distribuidos

En un sistema de datos distribuidos, la información s e almacena en varios ordenadores, dichos ordenadores están conectados por redes de comunicación de alta velocidad o líneas telefónicas. Por lo que pueden realizar transacciones globales, según tenga que acceder solo a sus datos o a los datos almacenados en las bases de datos distribuidas.

Como distribuir la información?

• Se debe seguir razonamientos lógicos al respecto, como puede ser la utilización, la dispersión geográfica de los ordenadores, las líneas de comunicación entre ellos, su potencia, etc.

La arquitectura de sistemas distribuidos cuenta con:

• Compartimiento de datos: los datos de un emplazamiento10 pueden ser accedidos por otro usuario de otro emplazamiento en cualquier momento.

• Autonomía: cada emplazamiento tiene un cierto grado de control sobre los datos que tiene almacenados.

• Disponibilidad: si uno de los emplazamientos de la base d e datos distribuida falla, el resto de emplazamientos puede seguir funcionando.

Ventajas de un sistema distribuido:• El compartimiento de recursos• Apertura• Concurrencia• Escalabilidad• Tolerancia de fallas• TransparenciaDesventajas de un sistema distribuido:• Complejidad• Seguridad• Manejabilidad• Impredecibilidad

Problemas de los sistemas distribuidos:

- Mayor costo de desarrollo del software: al tener que reunir una serie de características especiales.

- Mayor probabilidad de errores: como los emplazamientos operan en paralelo, es más difícil asegurar la corrección de los algoritmos.

- Mayor sobrecarga de procesamiento: el intercambio de mensajes y el cómputo adicional necesario para conseguir la coordinación entre los distintos emplazamientos constituyen una forma especial de sobrecarga.