Conceptos de Recuperación y registro de ficheros ordenados y desordenados.

Jasso Martínez Luis GerardoReta López Juan AlfonsoSánchez García Daniela Carolina

Universidad Politécnica de VictoriaUniversidad Politécnica de Victoria

Introducción a la Base de DatosCatedrático: M.C.- Jesús Carlos Carmona Frausto

»Introducción«

• Los fallos dentro de un sistema de base de datos pueden hacer que se pierda información.

• Una parte integral de un sistema de base de datos es un esquema de recuperación, el cual es responsable de la restauración de la base de

datos al estado consistente previo al fallo.

Conceptos de Recuperación

• Almacenamiento en Caché.• Actualización en el lugar (in-place) • Actualizaciones en la sombra (shadowing)• BFIM• AFIM• Entrada de Registro REHACER• Entrada de Registro DESHACER• Registro antes de la escritura (write-ahead

logging)

Almacenamiento en Caché

Es tradicionalmente una función del sistema operativo, pero debido a su importancia en la eficacia de los procedimientos de recuperación, el DBMS se encarga de hacerlo llamando a rutinas de bajo nivel de los sistemas operativos.

En general, es conveniente considerar la recuperación en términos de páginas de disco de base de datos (bloques).

Actualización en el lugar

Escribe el búfer en la misma ubicación de disco original, por lo que sobrescribe el valor antiguo de cualquier elemento de datos modificado en disco. Por tanto, se conserva una sola copia de cada bloque de disco de la base de datos.

Actualización en la Sombra

Escribe un búfer actualizado en una ubicación diferente del disco, por lo que pueden conservarse varias versiones de los elementos de datos.

Podemos conservar en disco las versiones BFIM y AFIM; por tanto, no es estrictamente necesario mantener un registro para la recuperación.

BFIM (Before Imagen)

Imagen antes de la actualización. Es el valor antiguo de un elemento de datos antes de su actualización.

AFIM (After Image)

Imagen después de la actualización. Es el valor nuevo después de la actualización.

Entrada de Registro REHACER

Incluye el valor nuevo (AFIM) del elemento escrito por la operación, ya que lo necesitamos para rehacer el efecto de la operación a partir del registro del sistema (estableciendo el valor del elemento en la base de datos a su AFIM).

Entrada de Registro DESHACER

Incluyen el valor antiguo (BFIM) del elemento, ya que lo necesitamos para deshacer el efecto de la operación a partir del registro del sistema (estableciendo el valor del elemento en la base de datos de nuevo a su BFIM).

Registro antes de la escritura

• Cuando se utiliza la actualización en el lugar, es necesario utilizar un registro del sistema para la recuperación

• En este caso, el mecanismo de recuperación debe garantizar la grabación de la BFIM del elemento de datos en la entrada apropiada del registro del sistema y que esa entrada se vuelque en disco antes de que la BFIM sea sobrescrita con la AFIM en la base de datos en disco.

Registro de Ficheros

Ordenados y Desordenados

Un fichero o archivo es un sistema real o virtual de organización de la información mediante una clasificación determinada.

El orden en que se colocan los registros en un fichero depende de su estructura.

Los principales tipos de estructuras son los siguientes:

•Ficheros desordenados.

•Ficheros ordenados.

•Ficheros dispersos (hashing).

•Agrupamiento (clustering).

Los registros se colocan en el fichero en el orden en que se van insertando. Los registros no tienen un orden específico.

•Buscar: Búsqueda lineal.•Leer ordenadamente: Ordenación externa.•Insertar: Añadir por el final muy eficiente.•Eliminar: Encontrar registro y borrarlo (o marcar como borrado).•Reorganización cada cierto tiempo.

Ficheros Desordenados

• Modificar: Si cabe: encontrar y modificar. Si no cabe: borrar e insertar.

Se suelen utilizar con caminos de acceso adicionales (índices). También se utilizan para almacenar datos que se van a procesar más tarde.

Ficheros Ordenados

Se almacenan de forma ordenada según una clave de búsqueda.

•Buscar: Por el campo de ordenación: búsqueda binaria. Por otro campo: búsqueda lineal.•Leer ordenadamente: Por el campo de ordenación: muy eficiente.

Por otro campo: ordenación externa.•Insertar: Encontrar posición, hacer hueco y escribir.

Opciones: tener espacio vacío en los bloques para inserciones o tener un fichero de desbordamiento (overflow).

• Eliminar: Encontrar registro y borrarlo (o marcar como borrado). Reorganización cada cierto tiempo.

• Modificar: Si cabe: encontrar y modificar. Si no cabe: borrar, hacer hueco e insertar.

Si se modifica el campo de ordenación: cambiar el registro de lugar. Los ficheros ordenados se suelen utilizar para hacer índices.

Conclusión

Los Sistemas de Gestión de Base de Datos deben de garantizar las propiedades de las transacciones a pesar de las fallas, para evitar la pérdida de información valiosa.

Los SBD deben de contar con esquemas de recuperación.

Fuentes Consultadas

• Fundamentos de Base de Datos, Elmasri y Nathe, Pearson, 5ta Edición, España, 2007.

• Fundamentls of Databases Systems, Elmasri y Navathe, Pearson, 6th Edition, 2011.

Ejercicio

1.- Menciona por lo menos 4 conceptos de recuperación.

2.- BFIM

3.- AFIM

4.- ¿En que consisten los ficheros desordenados?

5.- ¿En que consisten los ficheros ordenados?