Bases De Datos

Tuesday, September 12, 2006

Fragmentacion Vertical,Horizontal Y Mixta

El problema de fragmentación

El problema de fragmentación se refiere al particionamiento de la información para distribuir cada parte a los diferentes sitios de la red, como se observa en la Figura 3.2. Inmediatamente aparece la siguiente pregunta: ¿cuál es la unidad razonable de distribución?. Se puede considerar que una relación completa es lo adecuado ya que las vistas de usuario son subconjuntos de las relaciones. Sin embargo, el uso completo de relaciones no favorece las cuestiones de eficiencia sobre todo aquellas relacionadas con el procesamiento de consultas.
La otra posibilidad es usar fragmentos de relaciones (sub-relaciones) lo cual favorece la ejecución concurrente de varias transacciones que accesan porciones diferentes de una relación. Sin embargo, el uso de sub-relaciones también presenta inconvenientes. Por ejemplo, las vistas de usuario que no se pueden definir sobre un solo fragmento necesitarán un procesamiento adicional a fin de localizar todos los fragmentos de una vista. Aunado a esto, el control semántico de datos es mucho más complejo ya que, por ejemplo, el manejo de llaves únicas requiere considerar todos los fragmentos en los que se distribuyen todos los registros de la relación. En resumen, el objetivo de la fragmentación es encontrar un nivel de particionamiento adecuado en el rango que va desde tuplas o atributos hasta relaciones completas.

Tipos de fragmentación de datos
Existen tres tipos de fragmentación:
Fragmentación horizontal
Fragmentación vertical
Fragmentación híbrida
3.4.3 Fragmentación vertical
La fragmentación vertical es la subdivisión de atributos en grupos. Los fragmentos se obtienen proyectando la relación global sobre cada grupo. La fragmentación es correcta si cada atributo se mapea en al menos un atributo del fragmento.
Ejemplo 3.5. Considere la siguiente relación global:
EMP( empnum, name, sal, tax, mgrnum, depnum )
una fragmentación vertical de esta relación puede ser definida como:
EMP1 = PJempnum, name, mgrnum, depnum EMP
EMP2 = PJempnum, sal, tax EMP
la reconstrucción de la relación EMP puede ser obtenida como:
EMP = EMP1 (JN empnum) EMP2 porque empnum es una clave de EMP

Fragmentación híbrida

En la que respecto a la fragmentación híbrida, esta consiste en aplicar la fragmentación vertical seguida de la fragmentación horizontal o viceversa.
Ejemplo 3.6. Considere la relación global
EMP( empnum, name, sal, tax, mrgnum, depnum )
Las siguientes son para obtener una fragmentación mixta, aplicando la vertical seguida de la horizontal:
EMP1 = SL depnum <= 10 PJempnum, name, mgrnum, depnum EMP
EMP2 = SL 10 < depnum <= 20 PJempnum, name, mgrnum, depnum EMP
EMP3 = SL depnum > 20 PJempnum, name, mgrnum, depnum EMP
EMP4 = PJ empnum, name, sal, tax EMP
La reconstrucción de la relación EMP es definida por la siguiente expresión:
EMP = UN(EMP1, EMP2, EMP3)JNempnum = empnumPJempnum, sal, tax EMP4
Finalmente, como otro ejemplo considere el siguiente esquema global
EMP(EMPNUM, NAME, SAL, TAX, MGRNUM, DEPNUM)
DEP(DEPNUM, NAME, AREA, MGRNUM)
SUPPLIER(SNUM, NAME, CITY)
SUPPLY(SNUM, PNUM, DEPNUM, QUAN)
Después de aplicar una fragmentación mixta se obtiene el siguiente esquema fragmentado
EMP1 = Sldepnum <= 10 PJempnum, name, mgrnum, depnum (EMP)
EMP2 = SL 10 < depnum <= 20 PJempnum, name, mgrnum, depnum (EMP)
EMP3 = SL depnum > 20 PJempnum, name, mgrnum, depnum (EMP)
EMP4 = PJ empnum, name, sal, tax (EMP)
DEP1 = SL depnum <= 10 (DEP)
DEP2 = SL 10 < depnum <= 20 (DEP)
DEP3 = SL depnum > 20 (DEP)
SUPPLIER1 = SL city == "SF" (SUPPLIER)
SUPPLIER2 = SL city == "LA" (SUPPLIER)
SUPPLY1 = SUPPLYSJsnum == snumSUPPLIER1
SUPPLY2 = SUPPLYSJsnum == snumSUPPLIER2
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Fragmentación horizontal

En las siguientes secciones revisaremos de manera más formal la forma de construir los diferentes tipos de fragmentación.
La fragmentación horizontal primaria de una relación se obtiene usando predicados que están definidos en esa relación. La fragmentación horizontal derivada, por otra parte, es el particionamiento de una relación como resultado de predicados que se definen en otra relación.
Para poder construir una fragmentación, es necesario proporcionar información acerca de la base de datos y acerca de las aplicaciones que las utilizan. En primer término, es necesario proporcionar la información acerca del esquema conceptual global. En este sentido es importante dar información acerca de las relaciones que componen a la base de datos, la cardinalidad de cada relación y las dependencias entre relaciones. Por ejemplo, en la Figura 3.4 se presenta un diagrama mostrando el esquema conceptual de la base de datos de ejemplo del capítulo 2.
En segundo lugar se debe proporcionar información acerca de la aplicación que utiliza la base de datos. Este tipo de información es cuantitativa y consiste de los predicados usados en las consultas de usuario.
Figura 3.4. Esquema conceptual de la base de datos de ejemplo del capítulo 2.

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