Niveles de aislamiento de transacciones

Transaction Isolation

• Definition: Ensuring that multiple transactions operate independently without interference
• Importance: Prevents data inconsistencies and ensures data integrity
• Isolation Levels:
  • Read Uncommitted: Allows transactions to read uncommitted changes
  • Read Committed: Ensures transactions only read committed changes
  • Repeatable Read: Ensures transactions read same data throughout execution
  • Serializable: Ensures transactions execute as if they were executed serially

Concurrency Control Protocols

• Types:
  • Pessimistic: Assumes conflicts will occur and locks data to prevent them
  • Optimistic: Assumes conflicts will not occur and checks for conflicts during commit
  • Multi-Version: Stores multiple versions of data to allow concurrent access
• Protocols:
  • Two-Phase Locking (2PL): Acquires locks in two phases, ensuring consistency
  • Timestamp Ordering: Assigns timestamps to transactions to ensure consistency

Deadlock Resolution

• Definition: A situation where two or more transactions are blocked, waiting for each other to release resources
• Detection:
  • Wait-for-Graph: A graph that represents transactions waiting for resources
  • Cycle Detection: Detects cycles in the wait-for-graph to identify deadlocks
• Resolution:
  • Rollback: Aborts one or more transactions to resolve the deadlock
  • Wait-Die: A transaction waits for a resource, and if it's held by a younger transaction, it dies
  • Wound-Wait: A transaction waits for a resource, and if it's held by an older transaction, it wounds the older transaction

Locking Mechanisms

• Types:
  • Shared Locks: Allows multiple transactions to read data simultaneously
  • Exclusive Locks: Prevents other transactions from accessing data
  • Update Locks: Allows a transaction to update data while preventing other transactions from accessing it
• Granularity:
  • Coarse-Grained Locking: Locks entire tables or databases
  • Fine-Grained Locking: Locks individual rows or fields

Manejo de Fallos (Failure Handling)

• Types of Failures:
  • Transaction Failure: A transaction fails to complete due to errors or conflicts
  • System Failure: A database system failure, such as a power outage or hardware failure
• Failure Handling:
  • Rollback: Reverts a transaction to its previous state
  • Recovery: Restores the database to a consistent state after a failure
  • Checkpointing: Periodically saves the database state to allow for rapid recovery

Aislamiento de Transacciones

• El aislamiento de transacciones garantiza que varias transacciones operen de manera independiente sin interferencias
• Importancia: evita inconsistencias de datos y garantiza la integridad de los datos

Niveles de Aislamiento

• No Confirmado: permite que las transacciones lean cambios no confirmados
• Confirmado: garantiza que las transacciones solo lean cambios confirmados
• Lectura Repetible: garantiza que las transacciones lean los mismos datos durante toda su ejecución
• Serializable: garantiza que las transacciones se ejecuten como si se hubieran ejecutado de manera serial

Protocolos de Control de Concurrencia

• Tipos:
  • Pesimista: asume que se producirán conflictos y bloquea los datos para prevenirlos
  • Optimista: asume que no se producirán conflictos y verifica si hay conflictos durante el compromiso
  • Multi-Version: almacena varias versiones de los datos para permitir el acceso concurrente
• Protocolos:
  • Bloqueo de Dos Fases (2PL): adquiere bloqueos en dos fases para garantizar la consistencia
  • Ordenamiento de Timestamp: asigna timestamps a las transacciones para garantizar la consistencia

Resolución de Deadlocks

• Definición: una situación en la que dos o más transacciones están bloqueadas, esperando a que otras liberen recursos
• Detección:
  • Grafo de Espera: un grafo que representa las transacciones que esperan recursos
  • Detección de Ciclos: detecta ciclos en el grafo de espera para identificar deadlocks
• Resolución:
  • Retroceso: aborta una o varias transacciones para resolver el deadlock
  • Espera-Muere: una transacción espera un recurso, y si está siendo utilizado por una transacción más joven, muere
  • Herida-Espera: una transacción espera un recurso, y si está siendo utilizado por una transacción más antigua, hieren a la transacción más antigua

Mecanismos de Bloqueo

• Tipos:
  • Bloqueos Compartidos: permiten que varias transacciones lean datos simultáneamente
  • Bloqueos Exclusivos: impiden que otras transacciones accedan a los datos
  • Bloqueos de Actualización: permiten que una transacción actualice datos mientras impide que otras transacciones accedan
• Granularidad:
  • Bloqueo Granular: bloquea tablas o bases de datos enteras
  • Bloqueo Fino: bloquea filas o campos individuales

Manejo de Fallos

• Tipos de Fallos:
  • Fallo de Transacción: una transacción falla al completarse debido a errores o conflictos
  • Fallo del Sistema: una falla en el sistema de base de datos, como un corte de energía o falla del hardware
• Manejo de Fallos:
  • Retroceso: revive una transacción a su estado anterior
  • Recuperación: restaura la base de datos a un estado consistente después de una falla
  • Puntos de Verificación: guarda periódicamente el estado de la base de datos para permitir la recuperación rápida