Base De Datos Federadas

Sistemas de Bases de Datos Federadas
Luis Fernando Espino Barrios Instituto Tecnológico de Costa Rica luisespino@yahoo.com Octubre 2009

Resumen: Este artículo pretende introducir conceptualmente al lector en los sistemas de bases de datos federadas, que son colecciones de componentes que cooperan entre sí manteniendo su propia autonomía. También se muestran las características que debe tenerun sistema federado, de las cuales las principales son la heterogeneidad y la autonomía; se presentan también varios enfoques de arquitectura basados en esquemas de diferentes niveles, así como el funcionamiento que se concreta en tareas específicas de desarrollo y de operación, por último se presentan algunos enfoques de implementación haciendo énfasis en sus diferencias. Palabras clave: Bases dedatos federadas, bases de datos distribuidas, sistemas administrativos de bases de datos federadas, clúster.

1. Introducción Una definición simple y de las más antiguas [1], dice que los sistemas de bases de datos federadas son colecciones de componentes cooperativos pero autónomos de sistemas de bases de datos convencionales. Una definición más reciente [2] establece que un sistema de basesde datos federadas es un sistema múltiple de base de datos, en el cual, cada nodo en la federación mantiene su autonomía en los datos y define un conjunto de esquemas de exportación, a través de los cuales se hacen disponibles los datos a otros nodos. El termino federación [3] se refiere a la colección de bases de datos constituyentes que participan en una base de datos federada. De forma análoga,un sistema administrativo de bases de datos (DBMS) que es la herramienta de software que provee la administración de las bases de datos centralizadas, también existe su equivalente en ambientes federados, llamado sistema administrativo de bases de datos federado (FDBMS), con ciertas diferencias y que tiene puntos desafiantes, tales como las ejecuciones de transacciones y la concurrencia,manteniendo la consistencia de la base de datos. En el resto del artículo se detallan las características que un sistema federado debe tener, la arquitectura, el modelo de datos, el funcionamiento, algunas diferencias entre sistemas de bases de datos y ciertas implementaciones para sistemas de bases de datos federadas.

2. Características Dependiendo del enfoque, un sistema federado debe cumplir conciertas características, por ejemplo, en [1] se presentan las siguientes: Distribución: Los datos pueden estar ubicados entre múltiples bases de datos. Heterogeneidad: Se debe permitir diferencias en el hardware, software y en los sistemas de comunicación. Heterogeneidad de semántica: Ocurre cuando hay discrepancias acerca del significado, interpretación o pretensión de utilización de los mismosdatos o datos relacionados. Autonomía: Se define como la capacidad de manejar su propio sistema de base de datos, es decir, que tengan control separado e independiente.

3. Arquitectura Para bases de datos centralizadas la arquitectura ANSI/SPARC [6] se aplica bien, está compuesta de tres niveles: el esquema conceptual, que describe las estructuras de datos conceptuales o lógicos; el esquemainterno, describe las características físicas de la estructura de datos lógica del esquema conceptual; y el esquema externo, donde se accede por un usuario o una clase de usuarios.

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Esquema Externo

Esquema Externo

Esquema Externo

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Esquema Federado

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Esquema de Exportación

Esquema Federado

Esquema de Exportación

Esquema de Exportación

Aunque hay que destacar queno solo esas características puede tener un sistema federado, a continuación se nombran otros enfoques, así como ciertos desafíos que alcanzar. Por ejemplo, en [4] se menciona que las características de heterogeneidad y autonomía en sistemas de bases de datos federadas causa una variedad de dificultades en el procesamiento de consultas globales y en la correcta ejecución de las transacciones que...