Bases de Dados Distribuídas: Fragmentação e Replicação

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Questions and Answers

Como a fragmentação e replicação contribuem para a redução de comunicação em sistemas distribuídos?

Elas minimizam o tráfego entre nós, permitindo que os dados sejam armazenados e acessados localmente.

Qual é o papel dos índices na otimização de consultas em sistemas de dados distribuídos?

Os índices garantem que as consultas sejam atendidas por nós locais, melhorando a velocidade e a eficiência das operações.

O que caracteriza a execução paralela em sistemas distribuídos e quais são seus benefícios?

A execução paralela envolve a divisão de consultas complexas em subtarefas que podem ser executadas simultaneamente, aumentando a eficiência.

Por que o balanceamento de carga é importante em sistemas distribuídos?

O balanceamento de carga distribui dados e consultas uniformemente entre os nós, evitando sobrecarga em um único nó. Signup and view all the answers

Quais são as principais diferenças entre os modelos de dados relacional e NoSQL?

O modelo relacional utiliza tabelas e chaves, enquanto o modelo NoSQL armazena dados em documentos, colunas ou grafos. Signup and view all the answers

O que é fragmentação em bases de dados distribuídas?

Fragmentação é o processo de dividir uma relação de banco de dados em partes menores, chamadas fragmentos, que podem ser armazenadas em diferentes nós no sistema distribuído. Signup and view all the answers

Cite e explique os tipos de fragmentação de bancos de dados.

Os tipos de fragmentação são: horizontal, onde os fragmentos contêm subconjuntos de linhas; vertical, em que contêm subconjuntos de colunas; e híbrida, que combina ambas. Signup and view all the answers

Quais são os critérios de fragmentação em bases de dados?

Os critérios são: completude, que assegura que todos os dados estão presentes em algum fragmento; reconstrução, que deve permitir a restauração da tabela original; e disjunção, garantindo que os fragmentos não se sobreponham. Signup and view all the answers

O que é replicação em sistemas de bases de dados distribuídas?

Replicação é a criação de cópias de dados em diferentes nós para aumentar a disponibilidade e desempenho do sistema. Signup and view all the answers

Quais são os tipos de replicação e suas características?

Os tipos são: total, onde todos os dados estão disponíveis em todos os nós, ideal para leitura intensiva; e parcial, em que apenas alguns fragmentos são replicados em nós específicos. Signup and view all the answers

Como a alocação de dados é definida em bases de dados distribuídas?

Alocação refere-se à decisão de onde armazenar os fragmentos e réplicas, podendo ser não-replicada, replicada ou baseada em frequência de acesso. Signup and view all the answers

Quais fatores devem ser considerados na alocação de fragmentos?

Os fatores incluem frequência de acesso, latência e custo de armazenamento. Signup and view all the answers

Quais são os desafios da replicação em sistemas distribuídos?

Os desafios incluem garantir consistência entre as cópias e o custo de atualizações nos múltiplos nós. Signup and view all the answers

Study Notes

Projeto de Bases de Dados Distribuídas

Aborda a organização e gerenciamento de dados em sistemas distribuídos.

Conceitos Fundamentais: Fragmentação, Replicação e Alocação

Fragmentação

Divisão de relações de banco de dados em fragmentos menores, para armazenamento em diferentes nós.
Tipos:
- Horizontal: Fragmentos contêm subconjuntos de linhas da tabela, como por região geográfica.
- Vertical: Fragmentos contêm subconjuntos de colunas, como dados pessoais e financeiros.
- Híbrida: Combinação de horizontal e vertical.
Critérios:
- Completude: Todos os dados presentes em algum fragmento.
- Reconstrução: Reconstrução da tabela original a partir dos fragmentos.
- Disjunção: Fragmentos sem sobreposição de dados.

Replicação

Criação de cópias de dados em diferentes nós para aumento da disponibilidade e performance.
Tipos:
- Total: Todas as informações em todos os nós (ideal para leitura intensiva).
- Parcial: Apenas alguns fragmentos copiados em determinados nós.
Benefícios:
- Disponibilidade: Falhas em um nó não afetam o sistema.
- Desempenho aprimorado: Consultas processadas localmente.
Desafios:
- Consistência: Manutenção de cópias sincronizadas.
- Custos de atualização: Atualizações necessárias em todos os nós replicados.

Alocação

Decisão sobre onde armazenar fragmentos e réplicas.
Estratégias:
- Não-replicada: Cada fragmento em apenas um nó.
- Replicada: Fragmentos replicados em múltiplos nós.
- Baseada em frequência de acesso: Fragmentos acessados com mais frequência alocados em nós estratégicos.
Fatores considerados:
- Frequência de acesso.
- Latência (tempo de resposta).
- Custo de armazenamento.

Estratégias de Design para Otimização de Consultas e Redução de Latência

Redução da comunicação entre nós: Minimizar o tráfego de dados entre nós por meio de fragmentação e replicação estratégica.
Consultas otimizadas: Uso de índices e fragmentação para processamentos locais.
Execução paralela: Divisão de consultas complexas em subtarefas para processamento simultâneo.
Balanceamento de carga: Distribuição uniforme de dados e consultas para evitar sobrecarga de um único nó.

Modelos de Dados Distribuídos

Baseado em relacional: Estruturas como tabelas, chaves primárias e estrangeiras.
Baseado em NoSQL: Armazenamento como documentos, colunas ou grafos (exemplo: HBase – modelo por colunas).
Baseado em fragmentação: Fragmentos como unidades fundamentais de armazenamento.

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Description

Este quiz explora conceitos fundamentais de bases de dados distribuídas, focando em fragmentação, replicação e alocação de dados. Você irá aprender sobre os diferentes tipos de fragmentação e as estratégias de replicação utilizadas para otimizar a disponibilidade e performance dos sistemas. Teste seus conhecimentos sobre a organização e gerenciamento de dados em ambientes distribuídos.