Fundamentos de Sistemas de Base de Datos

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL
ECUADOR

2. Técnicas de recuperación
de bases de datos
Conceptos de recuperación
Luis Pillajo
Capítulo 19

3. Luis Pillajo
Técnicas de
recuperación de bases
de datos
1. El método de recuperación restaura una copia
de seguridad antigua de la base de datos que
normalmente se archiva en cinta a partir de la
copia de seguridad del registro.
2. También puede ser necesario rehacer algunas
operaciones durante la recuperación se consultan
las entradas guardadas en el registro del sistema
online.

4. Normalmente, una o más de las páginas de disco que incluyen los elementos de datos que se van a actualizar se almacenan en
caché en los búferes de la memoria principal, y después se actualizan en memoria antes de escribirse de nuevo en el disco.
Se utiliza un directorio para la caché a fin de rastrear los elementos de la base de datos que se encuentran en los búferes.!
Puede ser necesario limpiar algunos de los búferes de la caché para conseguir espacio para el elemento nuevo. Para seleccionar
los búferes que se van a limpiar se puede utilizar alguna estrategia de sustitución de página propia de los sistemas operativos.
Cuando el contenido del búfer es reemplazado (limpiado) de la caché. También necesitamosotro bit, denominado bit pin-unpin
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5. • La primera, conocida como actualización en el lugar (in-place), 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.
• Conocida como shadowing (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.
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El 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.
Al volcar a disco un búfer modificado podemos utilizar dos estrategias:

6. Una entrada de registro del tipo 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).
Las entradas de registro del tipo 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
Luis Pillajo
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. Este proceso se suele
denominar registro antes de la escritura.

7. Luis Pillajo
Robar/no-robar
Y
Forzar/no-forzar
Si una página en caché actualizada por una transacción no puede escribirse en
disco antes de que la transacción se confirme, se denomina método no-robar. Si el
protocolo permite escribir un búfer actualizado antes de que la transacción se
confirme, se denomina robar.
Si todas las páginas actualizadas por una transacción se escriben inmediatamente en
disco cuando la transacción se confirma, se denomina método forzar. En caso
contrario, se conoce como no-forzar.

8. Luis Pillajo

9. Si una transacción falla por cualquier razón después de actualizar la base de datos, es
posible tener que anular la transacción.
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10. Luis Pillajo
Técnicas de recuperación
basadas en la actualización
diferida
Una transacción no puede modificar la
base de datos en disco hasta haber
alcanzado su punto de confirmación.
Una transacción no alcanza su punto
de confirmación hasta que todas sus
operaciones de actualización se han
grabado en el registro del sistema y
este último se ha escrito en el disco.

11. Luis Pillajo
En general, una transacción tendrá acciones que no afectan a la base de datos, como la generación e impresión de
mensajes o informes a partir de la información recuperada de la base de datos.

12. 1. Utiliza dos listas de transacciones
que el sistema se encarga de mantener:
las transacciones confirmadas desde el
último punto de control y las
transacciones activas (como máximo,
sólo una transacción entrará en esta
categoría porque el sistema es
monousuario).
2. Deshace todas las operaciones
escribir elemento de la transacción
activa a partir del registro del sistema,
utilizando el procedimiento DESHACER
descrito a continuación.
3. Rehace las operaciones escribir
elemento de las transacciones
confirmadas a partir del registro del
sistema, en el mismo orden en que se
escribieron en dicho registro, utilizando
el procedimiento REHACER descrito
anteriormente.
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13. Utiliza dos listas de transacciones que el sistema se encarga de mantener: las transacciones
confirmadas desde el último punto de control y las transacciones activas.
Deshace todas las operaciones escribir_elemento de las transacciones activas (no
confirmadas), utilizando el procedimiento DESHACER. Las operaciones deben deshacerse en el
orden inverso al orden en que se escribieron en el registro del sistema.
Rehace todas las operaciones escribir_elemento de las transacciones confirmadas a partir del
registro del sistema, en el orden en que se escribieron en dicho registro.
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14. Luis Pillajo

15. Luis Pillajo
El procedimiento de recuperación ARIES consta de tres pasos principales:
1. El análisis identifica las páginas sucias (actualizadas) en el búfer6
2. La fase REHACER realmente vuelve a aplicar a la base de datos las actualizaciones
3. La fase DESHACER se explora el registro del sistema hacia atrás y se deshacen en orden
inverso las operaciones de las transacciones que estaban.

16. Para mantener la atomicidad de
una transacción multibase de
datos, es necesario tener un
mecanismo de recuperación de
dos niveles. Necesitamos un
gestor de recuperación global, o
coordinador, para conservar la
información necesaria para la
recuperación, además de los
gestores de recuperación locales y
la información que mantienen
(registro del sistema, tablas).
El efecto neto del protocolo de
confirmación en dos fases es que
o todas las bases de datos
participantes confirman el efecto
de la transacción, o ninguna de
ellas lo hace.
En caso de que cualquiera de los
participantes
(o el coordinador) falle, siempre es
posible volver a un estado en el
que la transacción se confirma o
se anula.
Un fallo durante o antes de la fase
1 normalmente requiere que la
transacción se anule, mientras que
un fallo
durante la fase 2 significa que una
transacción satisfactoria puede
recuperarse y confirmarse
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17. Para evitar la pérdida de todos los efectos de las transacciones que se han ejecutado
desde la última copia de seguridad, es costumbre hacer una copia de seguridad del
registro del sistema a intervalos más frecuentes que la copia de seguridad de la base
de datos completa, copiándolo periódicamente en la cinta magnética.
Para recuperarse ante un fallo del disco, primero se vuelve a crear la base de datos en
el disco a partir de su última copia de seguridad en cinta. A continuación, se
reconstruyen los efectos de todas las transacciones confirmadas cuyas operaciones se
han grabado en las copias de seguridad del registro del sistema.
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18. Las bases de datos son componentes
fundamentales de muchos sistemas de
software, y las bases de datos tradicionales
son difíciles de utilizar con las aplicaciones
orientadas a objetos que están desarrolladas
con un lenguaje de programación orientado a
objetos, como C++, Smalltalk o Java. Las bases
de datos orientadas a objetos están diseñadas
para que se integren directamente y sin
problemas con las aplicaciones que están
desarrolladas en dichos lenguajes.
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Capítulo 20

19. Luis Pillajo

20. • Un sistema de bases de datos 00 proporciona una
identidad única a cada objeto independiente
almacenado en la base de datos. Esta identidad única
suele implementarse mediante un identificador de
objeto único, generado por el sistema, u orD.
• La principal propiedad que debe tener un orD es la de
ser inmutable, es decir, el valor de éste para un objeto
particular no cambia. Esto preserva la identidad del
objeto del mundo real que se está representando
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21. Luis Pillajo
Los tres constructores más básicos son atom, tuple y set. Otros constructores que también se utilizan
mucho son list, bag array. El constructor atom se utiliza para representar todos los valores atómicos
básicos, como enteros, números reales, cadenas de caracteres, booleanos y cualquier tipo de datos
básico que el sistema soporte directamente.

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23. El concepto de encapsulamiento es una de las principales características de los lenguajes y sistemas OO.
También está relacionado con los conceptos de tipos de datos abstractos y ocultación de información en
los lenguajes de programación. En los modelos y sistemas de bases de datos tradicionales, este concepto
no se aplicaba porque lo habitual era que la estructura de los objetos de la base de datos fuera visible para
los usuarios y programas externos.
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24. Los conceptos de ocultación de información y encapsulamiento pueden
aplicarse a los objetos de bases de datos. La idea principal es definir el
comportamiento de un tipo de objeto basándose en las operaciones que
pueden aplicarse externamente a los objetos de ese tipo. Nuevo, y la
operación destructor, que se utiliza para destruir un objeto.
También podemos declarar varias operaciones modificador de
objeto para modificar los estados (valores) de varios atributos de
un objeto. Operaciones adicionales pueden recuperar información
sobre el objeto. Una operación se aplica normalmente a un objeto
utilizando la notación de punto.
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25. Luis Pillajo

26. EMPLEADO: Nombre, Direcc, FechaNac, Edad, Dni, Sueldo, FechaContrato,
TiempoEnLaEmpresa
ESTUDIANTE: Nombre, Direcc, FechaNac, Edad, Dni, Especialidad, NotaMedia
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El nombre de una función lo podemos utilizar para referimos al valor de un atributo o al valor resultante de una operación (método). En esta
sección utilizamos el término función para referimos indistintamente a los atributos y las operaciones de un tipo objeto, ya que se tratan de una
forma parecida en una introducción básica a la herencia.
Un tipo en su forma más simple puede definirse asignándole un nombre de tipo y, después, enumerando los nombres de sus funciones visibles
(públicas).
El concepto de subtipo resulta de utilidad cuando el diseñador o el usuario debe crear un tipo nuevo parecido pero no idéntico a un tipo
definido ya existente. El subtipo hereda entonces todas las funciones del tipo predefinido, al que denominaremos supertipo. Por ejemplo,
supongamos que queremos definir dos tipos nuevos, EMPLEADO Y ESTUDIANTE, de este modo:

27. Es común en las aplicaciones de bases de datos que cada tipo o subtipo tenga una extensión asociada, que alberga la
colección de todos los objetos persistentes de ese tipo o subtipo. En este caso, la restricción es que cada objeto de una
extensión que corresponde a un subtipo también debe ser miembro de la extensión que corresponde a su subtipo.
Algunos sistemas de bases de datos 00 tienen un tipo de sistema predefinido (denominado clase ROOT [raíz] o clase
OBJECT [objeto]) cuya extensión contiene todos los objetos del sistema.
•
La clasificación procede entonces asignando objetos en los subtipos adicionales que son significativos para la
aplicación, creando una jerarquía de tipos o de clases para el sistema.
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29. Luis Pillajo

30. El polimorfismo de operaciones, que también se conoce como sobrecarga del
operador. Este concepto permite que se vincule el mismo nombre de operador o
símbolo a dos o más implementaciones diferentes del operador, dependiendo del tipo
de objetos a los que se aplique ese operador.
 OBJETO_GEOMÉTRICO: Forma, Área, PuntoReferencia
 RECTÁNGULO subtipo-de OBJETO_GEOMÉTRICO (Forma='rectángulo'): Anchura,
Altura
 TRIÁNGULO subtipo-de OBJETO_GEOMÉTRICO (Forma='triángulo'): lado1, lado2,
Ángulo
 CíRCULO subtipo-de OBJETO_GEOMÉTRICO (Forma='círculo'): Radio
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31. Luis Pillajo

32. Si el sistema ya está operativo, y si es preciso cambiar uno o más de sus módulos, el diseñador
debe crear una versión nueva de cada uno de esos módulos para implementar los cambios.
Observe que puede haber más de dos versiones de un objeto
Es lo que se denomina con frecuencia ingeniería concurrente.
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33. Una configuración del objeto
complejo es una colección
consistente en una versión de
cada módulo planificada de
tal forma que las versiones del
módulo de la configuración
son compatibles y, juntas,
forman una versión válida del
objeto complejo.
Una nueva versión o
configuración del objeto
complejo no tiene que incluir
las versiones nuevas de cada
módulo.
Por tanto, determinadas
versiones de módulos que no
han cambiado pueden
pertenecer a más de una
configuración del objeto
complejo.
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