Karteikarten
Tema 2
Karten in diesem Stapel (43)
- 1¿Cuál es la jerarquía de almacenamiento en un SGBD?- Almacenamiento primario (volátil):
. Memoria caché. Mayor velocidad de recuperación de datos; contiene los más frecuentemente utilizados.
. Memoria principal. Almacena temporalmente datos y programas que la CPU está procesando
- Almacenamiento secundario (no volátil)
. Memoria flash: almacenamiento cuyas lecturas son tan rápidas como leer de memoria principal, pero escritura considerablemente lenta.
. Discos magnéticos: gran capacidad para almacenar información en disco. Las lecturas y escrituras se realizan de
forma magnética. Acceso aleatorio a la información.
- Almacenamiento terciario (no volátil)
. Discos ópticos: gran capacidad de almacenamiento en disco. Las lecturas y escrituras se realizan de forma óptica,
más lento que los discos magnéticos.
. Cintas magnéticas: gran capacidad de almacenamiento a bajo coste. El método de acceso a la información es secuencial. - 2¿Qué soluciones se pueden aplicar cuando debemos insertar un registro en una cubeta llena?- Direccionamiento cerrado. En cada cubeta se mantiene un puntero a una lista enlazada de registros de desborde para ese cubo.
- Direccionamiento abierto. A partir de la posición correspondiente que está ocupada, se busca en las siguientes posiciones hasta que se encuentra una en la que haya espacio.
- Dispersión múltiple. Se aplica una segunda función de dispersión si la primera ha producido una colisión. Si vuelve a haber una colisión, se utiliza direccionamiento abierto. - 3¿Cómo pueden organizarse los registros en archivos?- Amontonando los registros: cualquier registro se puede colocar en cualquier lugar del archivo donde haya espacio para este. No se sigue ningún orden de almacenamiento.
- Organización secuencial: los registros se almacenan secuencialmente, es decir, según el valor de la clave de búsqueda de cada registro.
- Función Hash: se calcula una función sobre algún atributo de cada registro. El resultado de esta especifica en qué bloque del archivo se debe colocar el registro.
- Organización de archivos en clúster: los registros de varias relaciones diferentes se pueden almacenar en el mismo archivo. - 4¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los tres primeros métodos de organización de ficheros?- Ficheros secuenciales no ordenados:
Ventajas: No necesitan métodos elaborados. Forma más simple. Útil y eficiente para acceso aleatorio o fichero completo (sin importar el orden)
Desventajas: Si el fichero crece o se reduce la inserción y el borrado son costosos.
- Ficheros ordenados:
Ventajas: Lectura de los registros según su campo de ordenación muy eficiente. Búsqueda rápida según su campo de ordenación.
Desventajas: Búsqueda por otros campos no es eficiente. Inserción y borrado costoso. La modificación si es al campo de ordenación puede suponer un borrado y una inserción.
- Ficheros dispersos:
Ventajas: Rápido acceso a la info para búsquedas según campo de dispersión.
Desventajas: Si hay muchos o pocos registros deja de ser eficiente. Búsqueda mediante campo distinto es costoso. se reserva previamente el espacio. - 5¿De qué forma se ordenan los datos en la memoria secundaria?Se divide el fichero en n partes que quepan en memoria principal. Se ordenan dichos bloques en memoria principal. Se realiza
una fusión recursiva de bloques ordenados - 6¿Para qué sirven los índices y qué tipos existen?Sirven para agilizar una búsqueda a través del valor de un campo de indexación, realizándola en menos tiempo. Los índices conllevan uso de espacio y gestión de datos, por los que se utilizan solamente en los campos que sean utilizados frecuentemente.
- Índice de agrupamiento: se encuentra sobre un campo ordenado.
- Índice de no agrupamiento: sobre campos no ordenados.
- Índice primario: sobre los atributos que son clave primaria.
- Índice secundario: sobre otros atributos.
- Índice denso: para cada registro del fichero, existe una entrada de índice.
- Índice disperso: no hay una entrada de índice para cada registro.
- Índice ordenado / no ordenado, índice asociativo. - 7Métricas de evaluación de índices- Tipos de acceso que cada técnica soporta eficientemente.
- Tiempo de acceso que transcurre hasta que se accede a un registro.
- Tiempo de inserción: suma del tiempo necesario para insertar y actualizar el índice.
- Tiempo de borrado: tiempo que tarda en ser eliminado y actualizado.
- Espacio adicional que requiere cada técnica para poder albergar la estructura de índice - 8¿En qué consisten las funciones de dispersión típicas?- Truncamiento: cuando se quitan los m primeros dígitos o k últimos dígitos de una clave de n dígitos.
- Plegado: consiste en dividir un número en dos partes y luego sumarlas.
- Multiplicación: consiste en dividir un número en dos partes y luego multiplicarlos.
- División y resto: Método más común y efectivo. f (k) = k % N dónde N es el número de cubetas existentes. - 9¿Cómo funcionan las operaciones básicas en los ficheros dispersos?- Búsqueda: se calcula la función de dispersión, se va a la cubeta correspondiente y se recorre secuencialmente la cubeta hasta
dar con el registro deseado.
- Inserción: se calcula la función de dispersión, se accede a la cubeta correspondiente, se añade el registro en la primera posición libre.
- Eliminado: se calcula la función de dispersión, se va a la cubeta correspondiente y se recorre secuencialmente la cubeta hasta
dar con el registro y se borra. - 10¿Cómo se realizan las operaciones básicas en los ficheros no ordenados?- Inserción: se añade en un registro al final o en algún espacio libre.
- Eliminado: se elimina el registro y se reorganiza. También se puede marcar un registro como libre.
- Actualización: se cambia la información que contiene el registro, bien reescribiéndolo con nueva información o eliminándolo. - 11¿Cuáles son los métodos de actualización de los índices?En la inserción se añade un nuevo registro. Con índices dispersos, se inserta una entrada solo si la inserción del registro crea una
tabla nueva. Con índices densos, se inserta una entrada en el índice, a no ser que ya esté en él.
En el borrado se elimina un registro. Con índices dispersos, eliminamos una entrada del índice si se encuentra en él la clave de
búsqueda. Con índices densos, se elimina una entrada del índice. - 12¿Para qué sirve un diccionario de datos?Un diccionario de datos o catálogo del sistema almacena metadatos, es decir, información sobre los propios datos:
- Relaciones. Nombres de cada relación, atributo y vista, restricciones de integridad, tipo y longitud de los
atributos y definición de las vistas.
- Información de usuario y contabilidad, incluidas contraseñas.
- Datos estadísticos y descriptivos.
- Información de organización de archivos físicos.
-Información sobre índices. - 13¿Cómo se puede realizar la inserción en un fichero ordenado?Puede realizarse de dos métodos: corriendo todos los registros posteriores hacia delante o gestionando una lista de punteros.
- 14¿Qué es un índice multinivel?Es una estructura de datos en forma de árbol que permite distribuir una entrada de los registros en nodos y hojas. Se usan para facilitar la búsqueda dentro de la base de datos, reduciendo el número de bloques necesarios para hallar el resultado y facilitando el mantenimiento del índice. El más usado es el índice B+, su coste de acceso es Altura+ 1 (bloque del registro)
- 15¿Qué son los árboles B+?Es una colección de datos ordenados de manera que se permite una inserción y borrado eficientes de elementos. Es un índice, multinivel, dinámico, con un límite máximo y mínimo en el número de claves que contiene el nodo.
- 16¿Por qué la estructura de árboles B+ es la más utilizada?Proporcionan un tiempo de acceso reducido, a la vez que se reorganizan automáticamente con pequeños cambios cuando se inserta o elimina un registro. Estos cambios suponen un tiempo extra reducido.
- 17¿Cuáles son las características de un árbol B+ de orden n?Todos los nodos hoja están al mismo nivel, es decir, cada camino hasta una hoja es igual de largo.
Cada nodo interior tiene entre n/2 y n hijos.
Un nodo que no es hoja con k descendientes tiene k punteros a nodos hijos y k-1 claves.
Un nodo hoja tiene entre n/2 y n-1 punteros a registros del fichero. - 18¿Cómo se insertan datos en un árbol B+?Primero, se busca la hoja donde debería estar el valor clave. Si en la hoja se encuentra el valor clave, se inserta el nuevo registro.
Si el valor no se encuentra, se inserta el registro en el fichero, si cabe en la hoja se añade un nuevo valor y otro puntero. Si no
cabe en la hoja, esta se divide en dos y se reorganiza el árbol. - 19¿Cómo se borran datos en un árbol B+?Hay que comprobar que el borrado no afecte a la estructura teniendo en cuenta que, al eliminar un registro del fichero, es
posible que se tenga que borrar una entrada del índice. Además, se debe eliminar la clave y el puntero de la hoja en la que se encontraba el dato. Para mantener el árbol equilibrado, fusión o reorganización de nodos. - 20¿Cómo se buscan datos en un árbol B+?Se comienza por la raíz del árbol, y se desciende hasta la hoja correspondiente comparando en cada nodo si la clave del dato es menor, mayor o igual a la de cada uno del nodo. La búsqueda finaliza en la posición apuntada del fichero, pudiéndose encontrar el registro o no.
- 21Cuando el administrador del buffer se encuentra el buffer lleno, ¿qué página debe reemplazar? ¿Por qué?Se deben reemplazar las páginas que no tengan la marca de sucio: estas son las que se han modificado en el buffer, pero no en
disco. Si todas contienen la marca de sucio, se debe aplicar un algoritmo de reemplazo. - 22¿Qué políticas tiene el administrador de buffer de memoria en caso de reemplazamiento?- Algoritmo de reemplazo LRU (Least Recently Used): menos usado recientemente. Observa los bloques que han sido menos usados recientemente, los cuales estadísticamente tienen menor probabilidad de ser usados de nuevo.
- Bloques anclados: para que la BD pueda recuperarse de fallos, este algoritmo consiste en restringir los momentos en que un bloque puede volver a ser escrito en disco.
- Salida forzada de bloques: a veces es necesario volver a escribir un bloque en disco, aunque su espacio en buffer no sea necesario. - 23¿Para qué se utiliza la redundancia en un SGBD?Es una recarga de información que puede ser utilizada para reconstruir datos perdidos en un fallo del disco, esto permite que el sistema continúe una operación, aunque dicho sistema haya fallado debido a una pérdida de datos.
- 24¿Dónde se almacena una base de datos?Una base de datos se guarda en diferentes dispositivos de almacenamiento secundario, como discos duros, discos de estado
sólido, almacenamiento óptico o cintas magnéticas. El motivo de ser almacenadas en estos dispositivos es que estos no son volátiles (la información permanece sin necesidad de estar conectados) y tienen una alta capacidad de almacenamiento. - 25¿Cuáles son los métodos principales de paralelismo en un sistema de discos?El paralelismo se utiliza en los sistemas de discos para mejorar el rendimiento y reducir los tiempos de acceso. Existe un método para incrementar el índice de transmisión del sistema, utilizando varias unidades de disco en paralelo (striping).
- Striping a nivel de bit. Consiste en dividir los bits de cada byte en diversos discos.
- Striping a nivel de bloque. Consiste en dividir en un sistema con n discos, cada bloque un archivo en el disco (i % n) + 1. - 26¿Cómo está organizada la información en un SGBD?El SGBD decide el registro o grupos de registros que necesita y los solicita al gestor de ficheros, por lo que una BD será una colección de registros almacenados para el SGBD. El gestor de ficheros relacionará los ficheros como una colección de páginas. Estas páginas o bloques son la unidad de entrada y salida que se transfiere entre el disco y la memoria principal, teniendo un
tamaño de 4K a 8K. Cada página tiene un identificador único. - 27¿Cuáles son las características de rendimiento de los discos duros?Tiempo de acceso: el tiempo que transcurre desde que se realiza una solicitud de lectura o escritura hasta cuando comienza la transferencia de datos. Consiste en:
- Tiempo de búsqueda: tiempo que se tarda en reposicionar el brazo sobre la posición correcta de la pista donde
se escribirán o leerán los datos.
- Latencia rotacional: es el retraso que se da mientras se espera la rotación del disco para que se tenga al alcance
el sector deseado bajo el cabezal.
- Tasa de transferencia de datos: la velocidad a la que se pueden recuperar o almacenar los datos en el disco.
- Tiempo medio de fallo (MTTF): el tiempo promedio que se espera que el disco funcione continuamente sin ningún fallo - 28¿Qué son y por qué se utilizan sistemas RAID de discos duros?El término RAID significa matriz redundante de discos independientes. Es una manera de combinar varios discos duros y formar una unidad lógica donde poder almacenar los datos de forma redundante. Para el sistema operativo, el RAID se ve como un solo disco duro.
Ofrece mayor tolerancia a fallos y mayor rendimiento que uno o varios discos independientes. Por ejemplo, si falla un disco, el sistema se mantiene hasta que se repare la unidad defectuosa. Al guardar los datos de forma redundante, se perderá parte del almacenamiento de los discos - 29¿Cómo afecta al rendimiento el direccionamiento cerrado en un sistema de ficheros dispersos?Si se produce desbordamiento de una cubeta esta enlazara con otra cubeta nueva para poder almacenar nuevos registros. Esto producirá una disminución de la eficiencia ya que al intentar leer un registro tenemos que acceder a una o varias cubetas, por lo tanto, a medida que aumente el numero de registros almacenados empeorará el rendimiento del sistema.
- 30Eficiencia de Acceso a la BD según tamaño de página.Dependiendo del tamaño pueden ocurrir 2 cosas:
Bien si el tamaño es pequeño, este será rápido de transferir y se ocupara menos espacio en los medios secundarios de almacenaje. Pero Si se quiere hacer uso de grandes volúmenes de datos esto puede hacer la lectura ineficiente y mas compleja.
En cambio si se tiende hacia los tamaños mayores se requerirán de menos paquetes para cualquier operación y estas serán más simples de operar.
Pero será algo mas lento y menos eficaz en el almacenamiento en medios secundarios - 31Explica el coste de acceso de un índice tipo árbol B+El coste de acceso de los arboles B+ será siempre en el peor de los casos la altura k de el árbol, ya que se cuenta el número de accesos a los nodos
- 32¿Cuál es la diferencia entre un índice de agrupamiento y uno de no agrupamiento?Los índices de agrupamiento sólo ordenan tablas, por lo que no consumen almacenaje extra.
Los índices de no agrupamiento son almacenados en un lugar separado de la tabla real, en campos que pueden apuntar a varios registros de una tabla y, por esta razón, requieren más espacio de almacenamiento. - 33Describe brevemente la diferencia existente entre el gestor de disco y el gestor de ficheros, así como también como se complementan/trabajanEl gestor de ficheros localiza, dentro de la base de datos, la página donde se aloja el registro solicitado por el SGBD mientras que el gestor de disco se encarga de localizar la posición física asociada a dicha página para después manipularla en función de lo requerido.
- 34Explica la diferencia entre un índice primario y secundario en el acceso a un registro.En un índice primario, como se hace sobre la clave primaria, entonces solo se realizará la búsqueda en el índice y la entrada encontrada ya apuntará directamente al registro correcto (ya que las entradas del índice son las propias claves primarias y estas no se pueden repetir).
En un índice secundario, como se hace sobre otros campos que no son la clave primaria, entonces se necesitará buscar en el índice, y al encontrarse la entrada correcta, esta apuntará a un índice intermedio que contendrá punteros a los registros que coinciden en el valor del campo por el que se ha hecho la búsqueda, y entonces se buscará entre esos punteros el correcto, que apuntará entonces al registro correcto de la base de datos. - 35¿Es posible ampliar/reducir la memoria principal del sistema mientras esta encendido?¿Y memoria la secundaria?Respecto a la memoria principal, no se puede ampliar o reducir la memoria, entendiendo como tal los módulos de memoria RAM presentes en el sistema, dado que, al encender el equipo, la BIOS reconoce la totalidad de la memoria RAM instalada. Si se elimina o añade un módulo de memoria RAM al sistema, este podría "quedarse colgado".
Respecto a un disco duro, hay utilidades que permiten aumentar/reducir/cambiar las particiones y su tamaño "en caliente", siempre y cuando no sea el disco duro del sistema operativo, por una parte.
Por otra, si entendemos la memoria secundaria como el total de discos duros que poseemos en un equipo más los pendrives USB, podemos ampliarla y reducirla fácilmente en el caso de los USB. - 36La información de las BBDD se almacena en memoria principal o en disco. Argumenta la respuesta.La información de una Base de Datos se almacenan en disco, puesto que la cantidad de almacenamiento que podemos tener es mayor con un coste inferior, además un dato importante es que en el disco no se va a borrar dicha información una vez este guardada ya que el disco es un almacenamiento no volátil. Aun así las Bases de Datos tienen en memoria principal información que le están consultando, para hacer más rápido los accesos si se hacen seguidos a un mismo bloque.
- 37¿Cómo se realiza el acceso a los datos de una Base de Datos?En el caso del sistema operativo, se calcula la página donde se encuentra la información que buscamos y después consulta al gestor de archivos que encuentra las posiciones físicas en las que se encuentra la información almacenada en el disco. En el caso de tener una base de datos remota, normalmente se emplea un programa de Sistema de Gestión de Base de Datos. Estos almacenan la información en sus servidores y devuelven los registros de información una vez resuelta la petición, normalmente mediante una/s sentencia/s SQL.
- 38Explica que entradas puede contener un índicePuede contener tres entradas:
- El registro completo del fichero indexado.
- Una pareja que consta de un valor de la clave y un puntero al registro.
- Un conjunto de valores de claves y de punteros a los registros o a otras entradas. - 39Métodos para mejorar la fiabilidad.Redundancia: almacenar información adicional que puede utilizarse para reconstruir la información perdida en un fallo de disco.
Mirroring: duplicar cada dato en otro disco. Se usan pares de discos para los mismos conjuntos de datos, de manera que si se rompe uno queda el otro. - 40¿Qué es un gestor de ficheros en Bases de Datos?El gestor de ficheros se encarga de recibir la petición de registro por parte del SGBD, y hace la petición de página al gestor de disco.
- 41¿"Desventajas" de crear y utilizar índices de manera incorrecta?-Espacio innecesario: Un índice es una estructura de datos aparte, así que, como tal, necesitará ocupar espacio en el disco.
-Actualización: Esa estructura necesitará actualizarse al haber cambios, por lo que se perderá tiempo de CPU.
-Más lento: En ciertos casos puede ocurrir que un índice sea más lento que buscar el dato recorriendo las tuplas de la tabla. - 42¿La creación de índices afecta al número de escritura de bloques? Argumenta respuestaLos índices son una herramienta que nos puede ayudar a encontrar un dato con mayor rapidez y menor coste. No afecta a la escritura ya que las bases de datos ya tienen su propios algoritmos para decidir como añadir un nuevo dato y son completamente independientes de los índices.
- 43¿Qué es un índice asociativo y en qué tipo de ficheros se utiliza?Un índice asociativo o hash es un valor clave que se asocia a un cajón (bucket) mediante una función hash. Estos valores se encuentran uniformemente distribuidos mediante una serie de buckets. Se utilizan en ficheros dispersos.
Informationen
- Beschreibung
- Sistemas de gestión de bases de datos Karteikarten am Tema 2, erstellt von María Gómez am 13/01/2022.
- Erstellt von
- María Gómez
- Aufrufe
- 0
- Bewertung