Apuntes sobre eficiencia de las BBDD
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Las BBDD son la piedra angular de la gestión de datos. Son ofrecidos a otras aplicaciones para su uso o compartición
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La capa de gestión de datos
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tendremos procesamiento de datos
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la capa de explotación
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es un conjunto de aplicaciones que utilizan los datos ofrecidos por la capa de gestión de datos
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Las aplicaciones de explotación típicamente poseen requisitos de calidad relacionados con el tiempo
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Si un sistema va demasiado lento, buscará otro que requiera menos tiempo.
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La eficiencia es el grado en el que el software, tal como una base de datos, emplea óptimamente los recursos del sistema, según el comportamiento del tiempo y de los recursos
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¿Cómo hacemos una BD más eficiente?
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MÄS RÁPIDO
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más memoria caché o prefetch
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discos duros más rápidos
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mejores CPUs
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cambiar la compresión de los datos
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escalar la base de datos
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MENOS RECURSOS consumidos
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Haciendo mejor uso de los métodos de acceso a la BD. Método de acceso es la manera en la que una BD encuentra y devuelve un dato concreto, o un conjunto de datos.
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Típicamente utilizan estructuras de datos complementarias
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El método que utilizan las BD para acceder a los datos es el escaneo secuencial. Va fila por fila.
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Hay métodos de acceso más eficientes: los SGBD normalmente utilizan índices. Estos índices son metadatos: datos sobre los datos
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Tipos de índices: el más común es el B+ (es un árbol). Nos permite acceder a los datos en tiempo de acceso logarítmico
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CUIDADO: Si creamos un índice que no es útil nos puede empeorar el rendimiento, tiene un coste.
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INDICE COMPUESTO: conseguimos encontrar elementos que cumplan dos condiciones a la vez
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las RDBMS, dentro del mundo de los DBMS, tienen un grave problema o, mejor dicho, una limitación teórico-práctica
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Todas las bases de datos tienen un problema, respecto al teorema CAP.
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No se puede elegir no tener ningún problema, pero si elegir cuál problema quieres tener.
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En el mundo de los RDBMS, típicamente, ese problema es fijo: No se puede elegir
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➢ El teorema CAP describe las limitaciones de las bases de datos distribuidas en una red: Un clúster de bases de datos, o cualquier base de datos escalada horizontalmente.
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Es imposible garantizar simultáneamente la consistencia, la disponibilidad y la tolerancia a particiones en una base de datos distribuida.
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La consistencia se refiere a la propiedad de una base de datos de garantizar que todas las copias de la base de datos en diferentes nodos de la red contengan los mismos datos.
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La disponibilidad se refiere a la propiedad de una base de datos de estar siempre disponible para realizar lecturas y escrituras.
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La tolerancia a particiones se refiere a la capacidad de una base de datos para seguir funcionando correctamente incluso si hay una interrupción en la comunicación entre algunos de los nodos de la red.
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Los diseñadores de bases de datos distribuidas deben elegir dos de estas propiedades para garantizar y sacrificar la tercera.
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Los sistemas de bases de datos relacionales son típicamente CA, y típicamente sirven para entidades bancarias. ▪ No son tolerantes a particiones.
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Una BD debe guardar los datos de forma persistente:
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si se corrompe --> poder recuperarla
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si falla --> No perder cambios de transacciones confirmadas, ni mantener cambios de transacciones abortadas
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PELIGROS:
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cancelación de transacciones
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caida del sistema (cancelar todas las transacciones activas)
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destruccion de BD
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RECUPERACION
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restauracion: ROLLBACK. restauracion hacia atras; RESTAURACION hacia delante. rehacer cambios de transaccion confirmada. EL LOG guarda información sobre los cambios en la BD
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reconstrucción: se realiza mediante dos fuentes diferentes. BACKUP: completo o incremental. LOG: a partir del momento que se hizo el backup.
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De manera externa mediante RAIDs o mediante otra base de datos (distribuida)
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ESCALADO
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Proceso de aumentar la capacidad de la BD para mayor cantidad de datos o para mas solicitudes
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- añadiendo hardware, o distribuyendo BD
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objetivo siempre mejorar el rendimiento de la BD
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Escalado de una BD es el proceso de aumentar la capacidad de la BD para manejar una mayor cantidad de datos o un mayor número de solicitudes de consulta
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- Escalada vertical: se refiere a la adición de más recursos de HW a una sola máquina para mejorar el rendimiento de la BD. TIENE UN LIMITE. Es bastante simple, no hay que cambiar nada.
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- Escalado horizontal: distribución de la BD en varias máquinas para mejorar el rendimiento o la tolerancia a fallos de la BD. Es más complejo, pues implica que varias máquinas tienen que comunicarse entre sí de manera continua, distribuir las tareas y datos entre ellas, etc. VER REPLICACIÖN y PARTICIONAMIENTO.
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- Escalado diagonal: mezclar el horizontal y el vertical
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REPLICACION: consiste en crear copias de la BD en varias máquinas para distribuir la carga de trabajo entre varias máquinas y mejorar el rendimiento.
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PARTICIONAMIENTO: dividir grandes tablas en fragmentos más pequeños y distribuirlos en varias máquinas. Esto mejora el rendimiento y capacidad de manejo de los datos. Requiere un SHARD KEY
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Cheatography n. The art of mapping complex subjects into clear, instantly navigable reference guides.
