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UNIDAD II
2.1 Consideracin de diseo
1. Diseo conceptual el cual representa el esquema general de la base de datos local. Su
esquema consiste:
Nivel conceptual
Nivel lgico
Nivel fsico y diccionario de datos.
2. diseo fsico, permite mapear el esquema conceptual a las reas de almacenamiento y
determina los mtodos de accin a la base de datos y donde interviene la arquitectura del
sistema.
Existen diferentes tipos de Sistemas de Gestin de Bases de Datos Distribuidos.
De acuerdo a sus caractersticas y dependiendo de la homogeneidad de los SGBD
locales, de la distribucin de los datos y de la autonoma de los mismos.
La homogeneidad se subdivide en 2:
Los que todos los SGBD sus iguales donde se obtiene mi nico producto y
lenguaje de consulta por lo que son sistemas integrados, y los que los SGBD son
diferentes o heterogneos donde aun cuando utilizan el mismo modelo de datos se
tienen distintos productos y lenguajes de consulta que requieren ser integrados
entendindose como productos el resultado de las consultas y transacciones.
La distribucin es la que determina si los datos estn divididos fsicamente sobre mltiples
sitios que se comunican entre si o si se mantienen centralizados.
La autonoma la cual determina la distribucin del control y se distinguen 3 niveles de
autonoma: diseo, de comunicacin y de ejecucin.
Partiendo de estas 3 caractersticas, los sistemas se subdividen en:
Sistemas estrechamente ligados o sistemas compuestos los cuales son los que
todo el acceso a los datos se realiza a travs del procesador de datos distribuido
con las sedes locales totalmente dependientes a l, l gestiona todos los accesos
y funciones de administracin.
Ejemplo:
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Arquitectura cliente/servidor
Figura 4.1
Sistemas semiautnomos o sistemas federados en el que cada procesador local
acta de forma autmata e independiente, es decir, cada uno de ellos tiene sus
usuarios, administradores, transacciones y aplicaciones adems de porciones
especficas de la base de datos distribuidas.
Sistemas multi-base de datos, en la que los procesadores locales no conocen la
existencia de otros sistemas de gestin de base de datos ni como comunicarse
entre ellos y por lo que se encuentran en total autonoma, es el caso de los
sistemas middleware.
Otros aspectos para el diseo fsico, es la arquitectura de estos sistemas los cuales
son de dos tipos:
ANSI/X3/SPARC (American National Standard Institute-Standards Planning and
Requirements Committec), la cual est basada en esquema conceptual, esquema
lgico o externo y el esquema fsico o interno. Corresponde a los sistemas
federados y son una extensin de los sistemas centralizados donde la integracin
est dada por la omisin de los esquemas externos locales. El esquema
conceptual global es un subconcepto de los esquemas conceptuales locales del
sitio que comparte datos y los esquemas globales ofrecen una independencia
lgica de los datos.
Ejemplo:
SGBD
Acceso
Realizatransaccin
Administracin
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Figura 4.2 Esquema ANSI/X3/SPARC
Arquitectura multibase: en los que no se tiene esquema global conceptual, por lo
que la autonoma local es completa, los SGBD pueden ser de diferentes tipos, la
integracin de ellos se realiza atraves de sistemas de aplicacin que permiten a
los usuarios globales y localestrabajar sin verse afectados en la distribucin de los
datos.
Ejemplo
Esquemaexterno
global 1
Esquemaexterno
global 2
Esquemaexterno
global n
Esquema
externo
local 1
Esquema
externo
local 1z
Esquema
conceptual
global
Esquema
externo
local n1
Esquema
externo
local nm
Esquema
conceptual
BD local 1
Esquema
conceptual
BD local n
Esquema interno BD
local 1
Esquema interno BD
local n
. . .
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Figura 4.3
Por lo que en resumen se debe considerar en el diseo de las BDD: el diseo de la
fragmentacin la cual se determina por la forma en que las relaciones globales se
subdividen en fragmentos horizontales, verticales mixtos y el diseo de la asignacin de
los fragmentos y en la solicitud de ellos.
EjercicioDetermine la arquitectura d el siguiente ejercicio.Por otra parte, existen dos aproximaciones bsicas en el diseo: la top-down y la bottom
up. La top-down tambin conocida como metodologa ascendente o enfoque de arriba
hacia abajo se utiliza cuando existen varios base de datos locales y se quiere contraer
una base de datos distribuidos, por lo que se parte de distintos esquemas lgicos locales
(ELL) que se corresponden a bases de datos ubicadas en diferentes modos de una real y
se integran, parte de ellos o todo, en un nico esquema global.
Cuando no existen bases de datos locales o se desea partir de cero se inicia con un
anlisis de requerimientos para definir el diseo conceptual y las vistas de usuario.
A partir de aqu se define un esquema global y esquemas externos necesarios. A
continuacin se disea la fragmentacin en los sitios creando las imgenes fsicas. Esta
aproximacin se completa ejecutando en cada sitio el diseo fsico de los datos que se
localizan en l.
En resumen las fases del diseo top-down se muestran en la siguiente figura quedando
integrados as.
Esquema
externo 1
Esquema
externo 2
Esquema
externo n
Esquema
conceptual
BD local 1
Esquema
conceptual
BD local 2
Esquema
conceptual
BD local n
Esquema
interno BD
local 1
Esquema
interno BD
local 2
Esquema
interno BD
local n
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Figura 4.4
Ejemplo:
Una compaa productora de flores de invernadero desea controlar la informacin de sus
productos por lo que desea saber cual es la produccin por flores as como por
invernadero. Adems desea conocer las ventas por semana, mes y ao. Es importante la
demanda de flores de acuerdo a la temporada por lo que desea el nombre de la flor, la
temporada, pas donde es demandada, total de flores producidas, invernadero que la
produce as como el costo de produccin, de venta y de transportacin. Los invernaderos
de la empresa se encuentran en: Amecameca e Ixtapa de la Sal en el Estado de Mxico y
en Cuernavaca y Tenayuca Estado de Morelos en Mxico.
Anlisis de requerimientos
Objetivos
Diseo Conceptual Diseo de vistas
Esquema conceptual
global
Informacin de
acceso
Esquemas
Usuario
Integracin de vistas
Diseo de la Distribucin
Esquemas locales
conceptuales
Diseo Fsico
Esquema internos
Usuario
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Los usuarios que accedern a la base de datos local son:
Usuario Departame
nto
Tabla Permisos Autorizaciones Observaciones
Operador Produccin Flores Lectura y
escritura
Alta,
modificacin y
consulta de
producto
Contador Ventas Venta Lectura y
escritura
Alta y
modificacin y
consulta de
producto y
venta
Gerente Gerencia
General
Flores,
venta,
produccin
lectura Consulta
Operador
de pedido
Ventas Flores Lectura y
escritura
Alta,
modificacin y
consulta de
producto
Administrad
or
Soporte
tcnico
Flores,
produccin
,
Lectura y
escritura
Tabla 1Esquema conceptual globalDiagrama relacional
Diccionario de datosDISEO DE LA DISTRIBUCINPara el diseo de la distribucin se debe analizar la fragmentacin de datos que se va a
realizar, externa en cuanto a las tuplas, vertical por los dominios o mixta de ser necesaria,adems del tema de asignacin, por ser temas posteriores a este se retomar este
ejercicio posteriormente en el diseo distribuido.
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Bottom up o metodologa descendente o enfoque de diseo hacia arriba. Se utiliza a partir de BD existentes y parte de un esquema lgico global (ELG) que es
constituido por los distintos esquemas lgicos que se definen dentro de l generando los
esquemas de fragmentacin, asignacin y replicacin los cuales determinan la
distribucin de los datos a travs de los nodos de la red.(ver figura 4.5)
4.5 Diseo Bottom up
Los esquemas de fragmentacin se basan en el anlisis de los datos utilizados por las
distintas ap0licaciones que acceden a la base de datos para crear relaciones ms
pequeas y mas adaptados a las operaciones de recuperacin y actualizacin, es decir,
tener los datos divididos segn la utilizacin que de ellos se hace. Sin embargo, en los
esquemas de asignacin y replicacin se fija desde que nodo se demandan los datos y e
tipo de operacin que se realiza (si es de consulta o actualizacin), para que estas
operaciones se puedan llevar a cabo de forma local y minimizar de esta forma el trfico
por la red que los ralentiza.
La replicacin o duplicacin se puede realizar cuando desde distintos nodos, se requiere
la misma informacin, si adems las operaciones son de consulta no existe ningn
problema en duplicar los datos. Si por el contrario se realiza actualizacin de los datos el
Esquema Lgico
Esquema Lgico
Amecameca
Esquema Lgico
BD Ixtapa
Esquema
Lgico
BD
Amecamec
a
BD Ixtapa
BD
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SGBD debe asegurar que todas las copias de los datos modificados. Es importante
analizar ventajas y desventajas de replicar los datos.
2.2 Diccionario de Datos (complementarlo pues esto no es lo mo)
Un diccionario de datos es un conjunto de metadatos que contiene las caractersticas
lgicas de los datos que se van a utilizar en el sistema que se programa, incluyendo
nombre, descripcin, alias, contenido y organizacin.
Estos diccionarios se desarrollan durante el anlisis de flujo de datos y ayuda a los
analistas que participan en la determinacin de los requerimientos del sistema, su
contenido tambin se emplea durante el diseo del proyecto.
Identifica los procesos donde se emplean los datos y los sitios donde se necesita el
acceso inmediato a la informacin, se desarrolla durante el anlisis de flujo de datos y
auxilia a los analistas que participan en la determinacin de los requerimientos del
sistema, su contenido tambin se emplea durante el diseo.
En un diccionario de datos se encuentra la lista de todos los elementos que forman parte
del flujo de datos de todo el sistema. Los elementos mas importantes son flujos de datos,
almacenes de datos y procesos. El diccionario de datos guarda los detalles y descripcin
de todos estos elementos.
Ejemplos
Nombre = Ttulo + Primer-nombre + Apellido-paterno + Apellido-materno
Ttulo = [ Sr | Sra | Dr | Ing]
Primer-nombre = {caracter}
Apellido-paterno = {caracter}
Apellido-materno = {caracter}
caracter = [A-Z|a-z| |] a
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de se almacenan los datos del sistema, incluyendo nombre, descripcin, alias, contenido y
organizacin. Identifica los procesos donde se emplean los datos y los sitios donde se
necesita el acceso inmediato a la informacin, se desarrolla durante el anlisis de flujo de
datos y auxilia a los analistas que participan en la determinacin de los requerimientos del
sistema, su contenido tambin se emplea durante el diseo.
Razones para su utilizacin:
1- Para manejar los detalles en sistemas muy grandes, ya que tienen enormes cantidades
de datos, aun en los sistemas mas chicos hay gran cantidad de datos. Los sistemas al
sufrir cambios continuos, es muy difcil manejar todos los detalles. Por eso se registra la
informacin, ya sea sobre hoja de papel o usando procesadores de texto. Los analistas
mas organizados usan el diccionario de datos automatizados diseados especficamente
para el anlisis y diseo de software.
2- Para asignarle un solo significado a cada uno de los elementos y actividades del
sistema. Los diccionarios de datos proporcionan asistencia para asegurar significados
comunes para los elementos y actividades del sistema y registrando detalles adicionales
relacionadas con el flujo de datos en el sistema, de tal manera que todo pueda localizarse
con rapidez.
3- Para documentar las caractersticas del sistema, incluyendo partes o componentes as
como los aspectos que los distinguen. Tambien es necesario saber bajo que
circunstancias se lleva a cabo cada proceso y con que frecuencia ocurren. Produciendo
una comprensin mas completa. Una vez que las caractersticas estn articuladas y
registradas, todos los participantes en el proyecto tendrn una fuente comn de
informacin con respecto al sistema.
4- Para facilitar el anlisis de los detalles con la finalidad de evaluar las caractersticas y
determinar donde efectuar cambios en el sistema. Determina si son necesarias nuevas
caractersticas o si estn en orden los cambios de cualquier tipo. Se abordan las
caractersticas:
Naturaleza de las transacciones: las actividades de la empresa que se llevan a
cabo mientras se emplea el sistema.
Preguntas: solicitudes para la recuperacin o procesamiento de informacin para
generar una respuesta especifica.
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Archivos y bases de datos: detalles de las transacciones y registros maestros que
son de inters para la organizacin.
Capacidad del sistema: Habilidad del sistema para aceptar, procesar y almacenar
transacciones y datos
5- Localizar errores y omisiones en el sistema, detectan dificultades, y las presentan en un
informe. Aun en los manuales, se revelan errores.
Contenido de un registro del diccionario
El diccionario tiene dos tipos de descripciones para el flujo de datos del sistema, son los
elementos datos y estructura de datos.
Elemento dato: son los bloques bsicos para todos los dems datos del sistema, por si
mismos no le dan un significado suficiente al usuario. Se agrupan para formar una
estructura de datos.
Descripcin: Cada entrada en el diccionario consiste de un conjunto de detalles que
describen los datos utilizados o producidos por el sistema. Cada uno esta identificado con:
Un nombre: para distinguir un dato de otro. Descripcin: indica lo que representa en el
sistema. Alias: porque un dato puede recibir varios nombres, dependiendo de quien uso
este dato. Longitud: porque es de importancia de saber la cantidad de espacio necesario
para cada dato. Valores de los datos: porque en algunos procesos solo son permitidos
valores muy especficos para los datos. Si los valores de los datos estn restringidos a un
intervalo especifico, esto debe estar en la entrada del diccionario.
Estructura de datos: es un grupo de datos que estn relacionados con otros y que en
conjunto describen un componente del sistema.
Descripcin: Se construyen sobre cuatro relaciones de componentes. Se pueden utilizar
las siguientes combinaciones ya sea individualmente o en conjuncin con alguna otra.
Relacin secuencial: define los componentes que siempre se incluyen en una estructura
de datos. Relacin de seleccin: (uno u otro), define las alternativas para datos o
estructuras de datos incluidos en una estructura de datos. Relacin de iteracin:
(repetitiva), define la repeticin de un componente. Relacin opcional: los datos pueden o
no estar incluidos, o sea, una o ninguna iteracin.
Notacin
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Los analistas usan smbolos especiales con la finalidad de no usar demasiada cantidad de
texto para la descripcin de las relaciones entre datos y mostrar con claridad las
relaciones estructurales. En algunos casos se emplean trminos diferentes para describir
la misma entidad (alias) estos se representan con un signo igual (=) que vincula los datos.