Recuperación y optimización de una base de datos, Deusto

RECUPERACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE UNA BASE DE DATOS

RECUPERACIÓN DE LA BASE DE DATOS (1)

• Causas del deterioro de la BD
  • Catástrofes: incendios, inundaciones, etc.
  • Interrupción en los procesos de actualización por fallos HW, S.O, SGBD, programas de aplicación, etc.
  • Actualizaciones indebidas por errores de programa, mal uso de datos de entrada, o restricciones mal programadas.
• Ante una BD deteriorada es necesario reconstruir un estado correcto de la BD cercano al momento del fallo.
• Y para ello el sistema debe ir guardando información para la reconstrucción.

RECUPERACIÓN DE LA BASE DE DATOS (2)

• Clases de recuperación
  • Recuperación parcial > si sólo ha habido pérdidas en la memoria principal.
  • Recuperación total » si se ha perdido información en las memorias secundarias.
• Instrumentos para la recuperación
  • El fichero dietario o LOG.
  • Los volcados de la B.D. o copias de seguridad.

EL FICHERO LOG (diario o dietario) (1)

• Es un fichero que recoge todos los cambios que se han producido en la BD, más ciertas datos útiles para las restauraciones.
• Los cambios pueden describirse:
  • En forma lógica > por ejemplo, "se ha añadido el registro X", "se ha modificado el valor del campo Z", etc.
  • En forma física » recogiendo el estado antes y el estado después del cambio de cada uno de los registros o bloques afectados.

EL FICHERO LOG (diario o dietario) (2)

Ejemplo de registro del fichero LOG

• Identificador de transacción
• Fecha/hora de la modificación
• Elemento de datos afectado
• Dirección física (fichero, bloque)
• Valor antes de la modificación
• Valor después de la modificación

VOLCADOS DE LA BD O COPIAS DE SEGURIDAD

• Un volcado de la BD es una copia, tradicionalmente en cinta magnética, de la BD, tal como estaba en un momento dado en el cual todas las actualizaciones estaban confirmadas.
• En caso de un fallo, se vuelve a crear la base de datos a partir de la copia más reciente disponible.
• Los volcados llevan tiempo y no pueden realizarse muy frecuentemente.

RECONSTRUCCIÓN TOTAL

Backup Backup Disk Database Restore

• Se da cuando la pérdida de información ha afectado a la base de datos física.
• Se debe reconstruir el contenido de toda la BD, de algunos ficheros o de algunos bloques completamente.
• Consiste en grabar toda la BD a partir del último volcado (copia) y volver a hacer todos las cambios confirmados posteriores al instante al que corresponde el volcado (rehacer). Se puede hacer de dos maneras:
  1. Ejecutando todas las transacciones pertinentes, tomando los mensajes del fichero de entrada o del fichero LOG.
  2. Regrabando las imágenes "después" necesarias, que generalmente se tomaran del fichero LOG.

RECONSTRUCCIÓN PARCIAL (1)

• Cuando la BD no presenta daños físicos pero se ha vuelto inconsistente debido a fallos no catastróficos, la estrategia consiste en invertir los cambios que provocaron la inconsistencia.
• Se consultarán las entradas asentadas en el fichero LOG para deshacer las operaciones.
• Dos técnicas de actualización y recuperación:
  • Actualización diferida. La BD no se modifica hasta que todas las operaciones de una transacción no están confirmadas. Ante un fallo no es necesario hacer nada.
  • Actualización inmediata. La BD se va modificando a medida que se van ejecutando las operaciones de una transacción, aun cuando esta no esté aun confirmada. Ante un fallo es necesario revertir los cambios.

RECONSTRUCCIÓN PARCIAL (2)

• La actualización diferida no modifica la BD hasta después de que una transacción llega a su punto de confirmación; sólo en ese momento, las actualizaciones se graban en la base de datos.
• Todos cambios se asientan antes en el espacio de trabajo local de la transacción.
• Durante la confirmación, los cambios se graban primero en el fichero LOG y luego se escriben en la BD.
• Si una transacción falla antes de llegar a su punto de confirmación, no habrá modificado en absoluto la BD, por lo que no es preciso deshacer.

RECONSTRUCCIÓN PARCIAL (3)

• En la actualización inmediata, es posible que las operaciones de una transacción actualicen la BD antes de que la transacción llegue a su punto de confirmación.
• Estas operaciones se registran en el fichero LOG antes de aplicarse a la BD, lo que hace posible la recuperación.
• Si una transacción falla tras asentar cambios en la BD pero antes de llegar a su punto de confirmación, será preciso anular el efecto de sus operaciones
• La transacción deberá revertirse.
• En el caso de la actualización inmediata, es preciso deshacer y rehacer durante la recuperación.

MONITORIZACIÓN Y OPTIMIZACIÓN (1)

Diseño Implementación Mantenimiento

• Monitorización
• Optimización

MONITORIZACIÓN Y OPTIMIZACIÓN (2)

• Objetivo del diseño físico > almacenamiento y acceso a los datos eficiente
• Factores a considerar:
  • Tasa de procesamiento de transacciones (nº transacciones./min.)
  • Tiempo de respuesta (tiempo necesario para resolver cada solicitud)
  • Almacenamiento en disco (espacio para almacenar la BD)
• El ABD utiliza herramientas para hacer un seguimiento adecuado y poder optimizar el sistema (ahorrar dinero en HW y mejorar el tiempo de respuesta):
  • Mayor satisfacción del usuario
  • Organización más productiva

BASE DE DATOS

MONITORIZACIÓN DEL RENDIMIENTO

• Consiste en la recogida de estadísticas sobre el rendimiento de la BD y su análisis, con el objeto de optimizarlo
• Tipos de estadísticas:
  • Estáticas: sobre el estado general de la BD (uso del espacio de almacenamiento, distribución de registros, .... )
  • Dinámicas: características en tiempo de ejecución (tiempo de respuesta, ... )

O O

OPTIMIZACIÓN

1238F

• Una vez analizadas las estadísticas de rendimiento y las necesidades de los usuarios, se podrán abordar modificaciones:
• Los cambios a nivel físico
  • los llevará a cabo el administrador de la base de datos, normalmente utilizando las utilidades y herramientas que proporciona el sistema de gestión de bases de datos
  • ejemplos de cambios: asignar más espacio de almacenamiento o de memoria, reorganizar un índice
• Los cambios a nivel lógico
  • pueden implicar añadir nuevas tablas o columnas
  • normalmente será responsabilidad del equipo de diseño y desarrollo del sistema.

PREGUNTAS DE REPASO (1)

Libro de apuntes (pág. 165)

1. Cuándo es necesario lanzar un procedimiento de recuperación de la BD.
2. Qué clases de recuperación hay.
3. Qué instrumentos se utilizan para llevar a cabo la recuperación de una BD.
4. Qué es el fichero LOG.
5. Qué información se almacena en los registros del fichero LOG.
6. Qué es un volcado de BD o backup.
7. Para qué y cómo se utilizan las copias de seguridad de la BD.
8. Cuándo es necesario hacer una reconstrucción total de la BD y cómo se lleva a cabo.

PREGUNTAS DE REPASO (2)

Libro de apuntes (pág. 165)

1. Cuando es necesario hacer una reconstrucción parcial de la BD y cómo se lleva a cabo.
2. Qué factores afectan a la eficiencia de la base de datos.
3. Cómo se lleva a cabo la monitorización de la BD.
4. En qué consiste la optimización de una BD.