En años recientes, la disponibilidad de las bases de datos y de las redes de computadoras ha promovido el desarrollo de un nuevo campo denominado bases de datos




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1. MOTIVACIÓN



Existen dos fuerzas que han impulsado la evolución de los sistemas de bases de datos. Por un lado los usuarios como parte de organizaciones más complejas han demandado una serie de capacidades que se han ido incorporando en los sistemas de bases de datos (Figura 1.1). Un ejemplo de esto es la necesidad de integrar información proveniente de fuentes diversas. Por otro lado, la tecnología ha hecho posible que algunas facilidades inicialmente imaginadas solo en sueños se conviertan en realidad. Por ejemplo, las transacciones en línea que permite el sistema bancario actual no hubiera sido posible sin el desarrollo de los equipos de comunicación. Los sistemas de cómputo distribuido son ejemplos claros en donde presiones organizacionales se combinan con la disponibilidad de nuevas tecnologías para hacer realidad tales aplicaciones.

 

1.1 La presión por datos distribuidos




La presión de los usuarios



Las bases de datos grandes permiten organizar la información relevante a alguna parte de la operación de una organización como por ejemplo servicios de salud, corporaciones industriales o bancos. Casi cualquier organización que ha incorporado sistemas de información para su funcionamiento ha experimentado dos fases.


Figura 1.1. Fuerzas evolucionarias en los sistemas de bases de datos.
En la primera fase, se ha agrupando toda la información en un solo lugar. La idea original era que todos los accesos a datos podrían ser integrados en un solo lugar usando herramientas de bases de datos tales como lenguajes de descripción de datos, lenguajes de manipulación de datos, mecanismos de acceso, verificadores de restricciones y lenguajes de alto nivel. Para poder tener estos mecanismos de almacenamiento y recuperación de información, las organizaciones hicieron fuertes inversiones en equipos computacionales sofisticas y con grandes capacidades. Sin embargo, después de experimentar por un tiempo con este enfoque, muchas organizaciones encontraron que el sistema completo era satisfactorio, en algún grado, para un buen número de usuarios pero muy pocos obtenían un servicio óptimo. Más aún, bajo este esquema centralizado los "propietarios" u originadores de la información específica perdieron el control sobre el manejo de su información ya que ésta no se almacenaba en sus lugares de trabajo.
Algunos experimentos mostraron que el 90% de las operaciones de entrada y salida de información eran "locales" (correspondientes al departamento que las generaba) y solo el 10% de tales operaciones involucraba información cruzada (información proveniente de más de un departamento). Así, en la segunda fase se promovió la descentralización de los sistemas de bases de datos corporativos. Entonces, se empezaron a adquirir sistemas de software y hardware departamentales. Este enfoque presentó grandes beneficios para el control de la seguridad de la información y la disponibilidad de la misma. Permitió que los esquemas de mantenimiento y planeación de los sistemas de información afectara en menor medida al funcionamiento general de la organización.
Sin embargo, muy pronto empezaron a aparecer inconvenientes con este enfoque. Se presentaron problemas de consistencia de la información entre los sistemas locales y central y se hallaron dificultados al transferir información de entre departamentos diferentes de una corporación.
De esta manera, en una tercera fase (la cual aún no ha concluido) se ha tratado de formalizar la descentralización de las bases de datos y de sus funciones manteniendo la integridad de la información y quizá algún tipo de control centralizado o distribuido.

La presión de la tecnología



Existen buenas razones técnicas para distribuir datos. La más obvia es la referente a la sobrecarga de los canales de entrada y salida a los discos en donde se almacena finalmente la información. Es mucho mejor distribuir los accesos a la información sobre diferentes canales que concentrarlos en uno solo. Otra razón de peso es que las redes de computadoras empezaron a trabajar a velocidades razonables abriendo la puerta a la distribución del trabajo y la información.
El hacer una descentralización de la información se justifica desde el punto de vista tecnológico por las siguientes razones:


  • Para permitir autonomía local y promover la evolución de los sistemas y los cambios en los requerimientos de usuario.

  • Para proveer una arquitectura de sistemas simple, flexible y tolerante a fallas.

  • Para ofrecer buenos rendimientos.


Existen aplicaciones que nacieron distribuidas. Para ellas ha sido necesario el uso de nuevas tecnologías para integrar sistemas de información diferentes, de forma que, no se afecte de manera sustancial el estilo de trabajo o de hacer las cosas de los usuarios.
Aunque la idea de distribución de datos es bastante atractiva, su realización conlleva la superación de una serie de dificultades tecnológicas entre las que se pueden mencionar:


  • Asegurar que el acceso entre diferentes sitios o nodos y el procesamiento de datos se realice de manera eficiente, presumiblemente óptima.

  • Transformar datos e integrar diferentes tipos de procesamiento entre nodos de un ambiente distribuido.

  • Distribuir datos en los nodos del ambiente distribuido de una manera óptima.

  • Controlar el acceso a los datos disponibles en el ambiente distribuido.

  • Soportar la recuperación de errores de diferentes módulos del sistema de manera segura y eficiente.

  • Asegurar que los sistemas locales y globales permanezcan como una imagen fiel del mundo real evitando la interferencia destructiva que pueden ocasionar diferentes transacciones en el sistema.


Así también, la aplicación de técnicas de distribución de información requiere de superar algunas dificultades de índole organizacional y algunas otras relacionadas con los usuarios. Entre ellas se puede mencionar:


  • El desarrollo de modelos para estimar la capacidad y el tráfico esperado en el sistema distribuido.

  • Soportar el diseño de sistemas de información distribuidos. Por ejemplo, ayudar a decidir donde localizar algún dato particular o donde es mejor ejecutar un programa de aplicación.

  • Considerar la competencia que habrá por el uso de los recursos entre nodos diferentes.


Aun cuando las dificultades mencionadas son importantes, las ventajas de la distribución de información han promovido su aplicación en ambientes del presente y del futuro.

 
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