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BANCO DE DADOS

O que Banco de DadosDistribudo?

08 de outubro de 2013 por Luiz Garetti Rosrio

A necessidade de manipular e gerenciar grandes quantidades de dados de maneira

confivel, junto com o interesse em descentralizar a informao, fez com que fossem

impulsionados os estudos e desenvolvimentos na rea de banco de dados distribudos

(BDD).

Diferente do banco de dados convencional, tambm conhecido como centralizado, no

qual toda a massa de dados fica em um nico local, no BDD, os dados ficam distribudos

em diversos servidores, e esses servidores podem estar fisicamente prximos ou, em

alguns casos, geograficamente distantes.

Arquitetura de Banco de Dados Centralizado

Como os dados nesse ambiente muitas vezes esto replicados entre servidores, alm

de melhorar a eficincia no desempenho, consegue prover uma melhora na segurana

dos dados em caso de desastres, pois no existe mais um nico ponto de falha.

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Arquitetura de Banco de Dados Distribuda

A arquitetura de BDD totalmente transparente para os usurios que utilizam

aplicaes nessa arquitetura distribuda, ou seja, para o usurio, os dados esto

centralizados em um nico servidor, mas na verdade eles podem estar espalhados,

distribudos em vrios locais fisicamente separados.

Arquitetura de Banco de Dados Distribudo

Na implementao desse ambiente distribudo, existem vrios desafios, e manter a

consistncia dos dados certamente est entre os mais importantes e complexos.

Garantir que os dados esto consistentes altamente complexo, pois uma nica

transao pode manipular dados em diversos servidores. Para exemplificar, imagine

uma instituio financeira na qual o banco de dados est distribudo em trs grandes

cidades brasileiras So Paulo, Braslia e Rio de Janeiro -, e transaes distribudas

entre esses servidores so executadas o dia todo para armazenar informaes e

movimentaes de seus clientes.

Agora imagine a situao em que o cliente Jos sacou R$ 1.000,00 de sua conta

corrente, e essa movimentao deve ser replicada para todos os servidores envolvidos

na transao; caso contrario, o saldo de Jos ficar inconsistente, gerando informaes

diferentes em determinado servidor.

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Isso pode causar grandes transtornos, pois teoricamente o usurio acessa os dados em

servidores de acordo com a localidade, diminuindo assim a latncia e retornando o

resultado com mais rapidez, ou seja, se o usurio est acessando sua conta em So

Paulo, o sistema busca os dados nos servidores de So Paulo, e assim por diante.

Como no exemplo acima Jos sacou R$ 1.000,00 de sua conta, imagine se ele estivesse

em So Paulo e essa informao no fosse replicada para o servidor de Braslia? No

servidor de So Paulo, ele estaria com determinado saldo e em Braslia com R$

1.000,00 a mais em sua conta.

Esse um dos exemplos, mas poderia ser o estoque de um produto que foi vendido

porm no foi executada baixa em todos os servidores envolvidos na transao,

gerando informaes falsas sobre a quantidade em estoque desse produto. Claro que

esse ambiente s um exemplo simples para demonstrar a consistncia dos dados.

A fim de garantir toda essa segurana e confiabilidade dos dados, o BDD preserva as

propriedades ACID,onde:

A Atomicidade: Indica que a transao deve ter todas as suas aes concludas

ou no. Caso todas as aes da transao sejam terminadas com sucesso, ento

executado o Commit na transao inteira; caso contrrio, a transao inteira deve

ser revertida, Rollback.

C Consistncia: A execuo de uma transao isolada preserva a consistncia do

banco de dados.

I Isolamento: Cada transao no toma conhecimento de outras transaes

concorrentes.

D Durabilidade: Depois que transao for completada com sucesso (Commit), as

mudanas que ela faz no banco de dados persistem.

Protocolos de efetivao

Em ambiente distribudo, podem existir transaes locais e globais. Transaes locais

seriam aquelas que iniciam e terminam no mesmo n, no afetando outros servidores

para realizar determinada transao. J as globais seriam aquelas que iniciam em

determinado n e terminam em outro n, ou iniciam e terminam no mesmo n, porm no

meio da transao foi necessrio acessar outro n para realizar alguma operao,

afetando assim outro servidor em algum momento do processamento.

Os protocolos de efetivao garantem integridade de transao distribuda que atinge

mais de um servidor, fazendo com que a transao s seja efetuada (Commit) ou

abortada (Rollback) quando todos os servidores entram em um acordo.

Two-Phase Commit

O protocolo de efetivao Two-Phase Commit composto por duas fases, em que todos

os servidores envolvidos na transao T entram em acordo se efetivaram (Commit) ou

abortaram (Rollback) a transao.

Theree-Phase Commit

O protocolo Theree-Phase Commit uma continuao do protocolo de duas fases em

que adicionada uma terceira fase que busca a diminuio de falhas do coordenador.

Com a implementao da terceira fase, a troca de dados entre coordenador e

gerenciadores de transao aumenta o grau de complexidade e proporciona um maior

trafego na rede (overhead).

Vantagens na utilizao de BDD

A confiabilidade assim como a disponibilidade visam ao funcionamento do sistema

mesmo com falhas, mas sem violar a consistncia do banco de dados.

Autonomia local, um departamento pode controlar seus dados (j que o mais

familiarizado com eles).

O aumento de desempenho uma vantagem em um sistema de banco de dados

distribudos, a consulta pode ser subdividida e realizada paralelamente.

Maior disponibilidade uma falha em um banco de dados afetar somente um

fragmento, em vez do banco de dados inteiro.



VB .NET Selecionando registrosentre um intervalo dedatas no SQL Server

.NET, Banco de Dados,Visual Basic

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Falha em um servidor

Desvantagens na utilizao de BDD

A complexidade dos problemas uma desvantagem, porque os problemas so mais

complexos do que em bancos de dados centralizados, pois alm de haver os

problemas que so comuns em banco de dados centralizados, que normalmente

ocorrem nos servidores locais, haver os problemas que surgem com a comunicao

entre esses servidores locais.

Implantao mais cara o aumento da complexidade e uma infraestrutura mais

extensa significam custo extra de trabalho.

Falta de padres ainda no h metodologias e ferramentas para ajudar usurios a

converterem um SGBD centralizado para um SGBD distribudo.

Com o crescente avano tecnolgico em comunicao de dados, BDD passou a ser uma

possibilidade para trabalhar com banco de dados em grande escala, possibilitando a

distribuio geogrfica (WAN). Como foi demonstrado, existem algumas desvantagens

devido complexidade e aos custos, mas com certeza os pontos positivos as superam.

Essa rea muito ampla, demanda muito estudo e, consequentemente, vrios pontos

de duvidas interessantes, pois a construo de uma arquitetura como essa envolve

vrios departamentos, como infraestrutura, segurana da informao e banco de dados.

Bons estudos e at a prxima.

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Luiz Garetti Rosrio

Graduado em Cincia da Computao pela Universidade Paulista,possui artigos publicados em grandes eventos na rea de Banco deDados com foco em Alta Disponibilidade e Distribuio Geogrficados Dados. Apaixonado por Banco de Dados e Motocicletas, profissional certificado Microsoft e atual como DBA SQL Server eSybase.

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11 COMENTRIOS

Jackson MoratoExcelente!Seria interessante tambm um exemplo de implementao e as ferramentasdisponveis para os bancos de dados mia utilizados

H 10 meses Responder

Luiz Garetti RosrioOl Jackson, Obrigado.Quando se fala em BDD podemos pensar em dois modos. Homogneoonde todos SGBDS so do mesmo fabricante, por exemplo, SQLServer da Microsoft ou pode ser Heterogneo onde existem SGBDSdiferentes no conjunto geral que engloba todo o BDD.Sobre as ferramentas mais utilizadas, a grande maioria dos casos queconheo so feitos atravs do Linked Server onde o MSDTC coordenaas transaes distribudas. Se tiver interesse, me passe seu e-mailque te encaminho alguns materiais que documentam a implementaona pratica de um BDD.Abraos


EderBoa noite.Gostaria de saber se voc tem o email do felipe maciel e se poderia passar paramim, pois estou fazendo um tcc sobre replicao de dados e achei o artigo dele,mas o odbc do mysql que ele usou no estou conseguindo achar para instalar, poissaiu uma verso mais recente, s que ela da problema na hora de configurar. Sevoc puder fazer isto por mim eu agradeo, e ser que voc pode me passar algunsmateriais de BDD.Obrigado


Luiz Garetti RosrioBoa Tarde Eder,No tenho o e-mail do Felipe.Me mande o artigo dele sobre Replicao do MySQL, que te ajudo asolucionar o problema.


Luiz Garetti RosrioMeu e-mail [email protected] aproveito e te envio alguns materiais sobre BDD tambm.Abraos


Paulo Victornico comentrio que posso dizer que o post bem instrutivo. Me interessamoutras contribuies a esse respeito ;)


Luiz Garetti RosrioOl Paulo, Blz?Obrigado.A ideia deste artigo realmente era demonstrar o que o BDD e osprincipais conceitos.Irei publicar alguns artigos mais avanados sobre esse tema.Grande Abrao.




thiano limaLi seu comentrio sobre uma ferramente para SQL Server, voc tem conhecimento de algo paraOracle?

H 9 meses Responder

Luiz Garetti RosrioOl Thiano, blz?J utilizei o Mecanismo de replicao do SQL Server para distribuirdados em servidores Oracle. Porem o Oracle s pode ser assinante eno consegue publicar.Mas atravs do Linked Server possvel criar essa replicao entreOracle e SQL Server. Sendo assim, Tanto Oracle como o SQL Serverpodem enviar e receber transaes, com isso criando a distribuiodos dados entre eles.Segue alguns link:http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms152481.aspxhttp://imasters.com.br/banco-de-dados/sql-server/linked-server-pra-que-serve-e-quando-utilizar/Estou disposio.Abs

H 9 meses Responder

Rodrigo SantosOl Luiz.,Poderia me indicar alguma ideia de TCC relacionado a BDD.Estou cursando Sistemas de informao e preciso encontrar um tema para TCC,pois prximo semestre irei pagar TCC1.E poderia por favor me enviar esses materiais sobre BDD que voc enviou para osoutros rapazes.Desde j agradeo, abrao.

H 9 meses Responder

Luiz Garetti RosrioOl Rodrigo,Op vamos l, um assunto bem interessante, seria voc fazer umaavaliao de desempenho em BDD. Criando um ambiente comalgumas maquinas e distribuindo o BD entre elas, Com isso vocpoderia aplicar lotes de transaes no banco, (por exemplo, 1 milhode transaes) e avaliar quantas transaes so feitas por segundo.Com isso voc poderia criar alguns fatores, como Qtd de Usuario, Qtdde Transaes, Qtd de host e assim por diante.Me passa seu e-mail, que te envio os materiais..Outra ideia, Seria fazer um comparativo entre BDD e BD local..comparando Desempenho, Complexidade, Custos.. Etc..Abraos

H 9 meses Responder

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