miércoles, 9 de marzo de 2016

Sistemas de almacenamiento actuales

En esta nueva entrada hablaremos sobre los Sistemas de almacenamiento. En la actualidad toda la información se almacena bajo el concepto de base de datos.

Se define como base de datos una serie de datos organizados y relacionados entre sí, los cuales son utilizados por sistemas de información, se utilizan para guardar grandes cantidades de información de manera organizada para poder utilizarla fácilmente, está formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso a ellos y un conjunto de programas que manipulan estos datos.




Un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD) es un software que permite manipular las bases de datos. Los usuarios pueden acceder a la información usando herramientas específicas de interrogación y de generación de informes, o bien mediante aplicaciones al efecto. Estos sistemas también proporcionan métodos para mantener la integridad de los datos, para administrar el acceso de usuarios a los datos y para recuperar la información si el sistema se corrompe. Permiten presentar la información de la base de datos en variados formatos. La mayoría incluyen un generador de informes. También pueden incluir un módulo gráfico que permita presentar la información con gráficos y tablas.


La estructura de una base de datos hace referencia a los tipos de datos, los vínculos o relaciones y las restricciones que deben cumplir esos datos. Un ejemplo a modo de descripción de la estructura de una base de datos puede ser: ALUMNO: numero de alumno (entero de 6 números), nombre (cadena de 30 caracteres), apellido (cadena de 30 caracteres), año de nacimiento (entero de 4 números), especialidad (entero de 3 números). 

Algunas ventajas de las bases de datos son:

Control sobre redundancia de datos: Los sistemas de fichero almacenan copias de los mismos datos en ficheros distintos, esto produce que se desperdicie espacio, en las bases de datos todos estos ficheros están integrados por lo tanto no se realizan copias de los mismos datos.

Aumento de la concurrencia: Puede ocurrir que varios usuarios accedan simultáneamente al mismo fichero, esto puede provocar perdida de información. La mayora de los sistemas de gestión de bases de datos garantiza que no ocurra este problema.

Compartir datos: Los ficheros que se encuentran en la base de datos pueden ser utilizados para todas las personas autorizadas para acceder a ellos, de esta manera es muy fácil compartir y utilizar la información disponible.

Mejora en la accesibilidad a los datos: Muchos sistemas de gestión de base de datos permiten a los usuarios consultar o generar informes de manera sencilla sin necesidad de ningún programador.

Mejora la productividad: Facilita la escritura al programador ya que proporciona todas las rutinas de manejo de ficheros típicas de los programas de aplicación. Esto hace que el programador se centre en la mejora especificada por los usuarios, sin tener que preocuparse de los detalles de implementación de bajo nivel.

Algunas desventajas son:

Coste del equipamiento adicional: Es posible que sea necesario adquirir maquinaria más potente y por lo tanto aumenta el coste por motivos de que sea necesario mayor espacio de almacenamiento o para mejorar las prestaciones de la base de datos…

Vulnerable a los fallos: Debido a que todos los datos están centrados en la base de datos hace que el sistema sea más vulnerable ante los posibles fallos, por ello es conveniente realizar copias de seguridad para poder recuperar la información en caso de error.

Tipos de base de Datos:

Existen multitud de bases de datos y dependiendo de las necesidades se determinará el tipo de base de datos a utilizar. A continuación presentaremos las mas comunes actualmente.

OLTP (On Line Transaction Processing): La información se modifica en tiempo real, es decir, se insertan, se eliminan, se modifican y se consultan datos en línea durante la operación del sistema. Un ejemplo es el sistema de un supermercado donde se van registrando cada uno de los artículos que el cliente está comprando y a su vez el sistema va actualizando el Inventario.

OLAP (On Line Analytical Processing): La información en tiempo real no es afectada, es decir, no se insertan, no se eliminan y tampoco se modifican datos; solo se realizan consultas sobre los datos ya existentes para el análisis y toma de decisiones. Este tipo de bases de datos son implementadas en Business Intelligence para mejorar el desempeño de las consultas con grandes volúmenes de información.


MySql: Permite crear base de datos y tablas, insertar datos, modificarlos, eliminarlos, hacer consultas, etc. Se caracteriza por su rapidez, no es recomendable usar para grandes volúmenes de datos.

Oracle: Son sistemas de base de datos poderosos. Administra muy bien grandes cantidades de datos, y suelen ser utilizadas en intranets y sistemas de gran calibre. Su principal problema es su alto coste. Para su utilización primero sería necesario la instalación de la herramienta servidor (Oracle 8i) y posteriormente podríamos atacar a la base de datos desde otros equipos con herramientas de desarrollo como Oracle Designer y Oracle Developer, que son las herramientas básicas de programación sobre Oracle. Para desarrollar en Oracle utilizamos PL/SQL un lenguaje de 5ª generación, bastante potente para tratar y gestionar la base de datos, también por norma general se suele utilizar SQL al crear un formulario.

Tendencias de base de datos

Ante el incremento de la información surgen algunos problemas como perdida de información, problemas de espacios, incremento de costes… Para dar solución a estos problemas surge la necesidad de hacer mejoras en las bases de datos y crear nuevas arquitecturas. Algunas nuevas tendencias son las siguientes:

HADR (High Availability Disaster Recovery): Es una solución de Alta Disponibilidad cuando se produce un fallo parcial o total en uno de los servidores principales. Consiste en un servidor como primario y hasta tres servidores como secundarios. Si el servidor primario falla, uno de los servidores secundarios tomará el control y pasará a ser ahora el servidor primario. Algunas ventajas son:
  • Minimiza el impacto de interrupciones planeada y no planeadas.
  • Permite la actualización del software sin interrumpir la operación.
  • Para el aplicativo es transparente, no se requiere modificar la aplicación.
  • No se requiere Hardware especializado.
  • Fácil administración y configuración.

PureScale: Es una arquitectura basada en Clúster. Un Clúster es un conjunto de varios ordenadores unidos por una red de alta velocidad, de tal forma que todos ellos se comportan como un solo computador más potente. Reduce el riesgo y los costos del crecimiento del negocio ya que puede crecer su sistema como sea necesario. 

Ventajas
  • Evitar riesgos y costos en cambios a la aplicación.
  • Diseñado para sistemas que requieren de disponibilidad continua (24x7). Si uno o varios miembros fallan la transacción y operación del sistema continua.
  • Utiliza la misma arquitectura del indiscutible estándar de Oro, los Sistemas Z.
  • Agregar o quitar miembros de una manera fácil. 
  • No se requiere tunear la infraestructura de la base de datos.
  • Balanceo automático de cargas de trabajo.
  • Construido y disponible en Power Systems y servidores System x.
  • El núcleo del sistema es una arquitectura de disco compartido.
Compresión de datos: Es básicamente la reducción del volumen de información utilizando la menor cantidad posible de espacio. 

Ventajas
  • Reduce los costos de almacenamiento.
  • Incrementa el performance en las consultas.
  • Reduce la Entrada/Salida al disco.
  • Reducción de costos de energía.
  • Trabajar con datos en memoria y con datos comprimidos.
Data Warehouse: Es un almacén de datos que es utilizado para explotar grandes volúmenes de información. Las bases de datos orientadas a Data Warehouse no contienen datos actuales. Los datos que alimentan a un Data Warehouse pueden venir de diferentes fuentes e incluso de diferentes proveedores de bases de datos. Para hacer la integración de la información se requieren de herramientas que nos permitan hacer la concentración de la información en el Data Warehouse. Las herramientas son variadas y existen diferentes proveedores, estas son conocidas como herramientas ETL. 


Otro medio de almacenamiento de datos son los dispositivos de almacenamientos de datos es un conjunto de componentes utilizados para leer o grabar datos en el soporte de almacenamiento de datos, en forma temporal o permanente. Algunos de ellos son:
Memoria USB (Universal Serial Bus): Es un tipo de dispositivo de almacenamiento de datos que utiliza memoria flash para guardar datos e información. Estas memorias se han convertido en el sistema de almacenamiento y transporte personal de datos más utilizado, desplazando en este uso a los tradicionales disquetes y a los CD.


Tarjeta SD: Es un formato de tarjeta de memoria para dispositivos portátiles, Todas las tarjetas de memoria SD necesitan soportar la interfaz de serie de cuatro cables ligeramente más lenta (reloj, entrada serial, salida serial y selección de chip). Actualmente las velocidades mínimas garantizadas de transferencia que aseguran las tarjetas han sido estandarizadas con las siguientes nomenclaturas:


DVD: Es un tipo de disco óptico para almacenamiento de datos. Los DVD se dividen en dos categorías: los de capa simple y los de doble capa. Además el disco puede tener una o dos caras, y una o dos capas de datos por cada cara; el número de caras y capas determina la capacidad del disco. Los formatos de dos caras apenas se utilizan fuera del ámbito de DVD-Video. La velocidad de transferencia de datos de una unidad DVD está dada en múltiplos de 1350 KB/s.


Bibliografía:
Diapositivas y clase online.

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