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Universidad Politécnica de Victoria

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

Conceptos de Recuperación y registro de
ficheros ordenados y desordenados.
Jasso Martínez Luis Gerardo
Reta López Juan Alfonso
Sánchez García Daniela Carolina
»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
•
•
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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).
Ficheros Desordenados
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.
• 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?

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Conceptos de recuperacion y registro de ficheros

  • 1. Universidad Politécnica de Victoria Introducción a la Base de Datos Catedrático: M.C.- Jesús Carlos Carmona Frausto Conceptos de Recuperación y registro de ficheros ordenados y desordenados. Jasso Martínez Luis Gerardo Reta López Juan Alfonso Sánchez García Daniela Carolina
  • 2. »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.
  • 3. 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)
  • 4. 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).
  • 5. 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.
  • 6. 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.
  • 7. BFIM (Before Imagen) Imagen antes de la actualización. Es el valor antiguo de un elemento de datos antes de su actualización.
  • 8. AFIM (After Image) Imagen después de la actualización. Es el valor nuevo después de la actualización.
  • 9. 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).
  • 10. 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).
  • 11. 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.
  • 13. 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.
  • 14. Los principales tipos de estructuras son los siguientes: •Ficheros desordenados. •Ficheros ordenados. •Ficheros dispersos (hashing). •Agrupamiento (clustering).
  • 15. Ficheros Desordenados 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.
  • 16. • 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.
  • 17. 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).
  • 18. • 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.
  • 19. 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.
  • 20. 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.
  • 21. 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?