BASE DE DATOS DISTRIBUIDAS - Instituto Tecnológico Superior

BASE DE DATOS DISTRIBUIDAS
1. DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la Asignatura: Base de datos distribuidas
Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales
Clave de la asignatura: RSF-1101
Horas teoría-práctica-créditos 2 – 4 – 8
2.
HISTORIA DEL PROGRAMA
Lugar y fecha de
elaboración o revisión
Dirección de Institutos
Tecnológicos
Descentralizados , México DF
, 9 y 10 de junio del 2011
Participantes
Instituto Tecnológico
Superior Centla
Instituto Tecnológico
Superior Coatzacoalcos
Instituto Tecnológico
Superior Uruapan
Instituto Tecnológico
Superior de Champotón
Tecnológico de Estudios
Superiores de Jocotitlán
Instituto Tecnológico
Superior de Teziutlán
Observaciones
(cambios y justificación)
Reunión de trabajo del los
institutos tecnológicos con
especialidad en redes ,
Unificación de criterios
3. UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA
a) Relación con otras asignaturas del plan de estudio
Anteriores
Asignaturas
Temas
Taller de base de
Todos
datos
Posteriores
Asignaturas
Temas
Todas
b) Aportación de la asignatura al perfil del egresado
Conoce el diseño de bases de datos distribuidas que responden a los requerimientos
operativos de información de las organizaciones.
4.
OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
El alumno será capaz de organizar y administrar eficientemente sistemas de bases de
datos distribuidas, elaborando consultas distribuidas explicando el proceso de ejecución y
optimización, además de utilizar un gestor de bases de datos con arquitectura cliente/servidor.
5. TEMARIO
Unidad
1.
Temas
Fundamentos de
bases de datos
distribuidas
2.
Diseño de bases de
datos distribuidas
3
Distribución de datos
4
Recuperación de
información en
ambientes de BD
Distribuidas
Subtemas
1.1 Conceptos básicos.
1.2 Objetivos de las B.D.D.
1.3 Disciplinas de estudio.
1.4 Arquitectura de bases de datos distribuidas.
1.5 Definición del Término Cliente-Servidor
1.6 Arquitectura Cliente-Servidor
1.7 Integración de Datos vs Distribución de Datos
2.1 Consideraciones de diseño de bases de datos
distribuidas.
2.2 Diccionario de datos.
2.3 Niveles de transparencia.
2.3.1 Transparencia de localización.
2.3.2 Transparencia de fragmentación.
2.3.3 Transparencia de réplica.
2.4 Fragmentación de datos.
2.4.1 Fragmentación horizontal.
2.4.2 Fragmentación vertical.
2.4.3 Fragmentación híbrida.
2.5 Distribución de datos.
2.5.1 Algoritmos de distribución de datos no
replicados.
2.5.2 Algoritmos de distribución de datos replicados.
3.1 Definición del esquema de distribución
3.2 Tipos de Replicación
3.2.1 Instantánea
3.2.2 Transaccional
3.2.3 Transaccional Actualizable
3.2.4 De Mezcla
3.3 Seguridad
3.4 Herramientas de administración y monitoreo
4.1 Transacciones.
4.1.1 Estructura de transacciones.
4.1.2 Ejecución de transacciones centralizada y
distribuida.
4.1.3 Estructura de transacciones
4.1.4 Ejecución de transacciones centralizada y
distribuida.
4.2 Control de concurrencia.
4.2.1 Serialización de transacciones.
4.2.2 Algoritmos de control de concurrencia.
4.2.2.1 Basados en bloqueo.
5
Transacciones
distribuidas
6.
Bases de datos para el
soporte en la toma de
decisiones
4.2.2.2 Basados en estampas de tiempo.
4.2.2.3 Pruebas de validación optimistas.
4.2.3 Disciplinas del Interbloqueo: prevención,
detección, eliminación y recuperación.
4.3 Confiabilidad.
4.3.1 Conceptos básicos de confiabilidad.
4.3.2 Protocolos REDO/UNDO.
4.3.3 Puntos de verificación (checkpoints).
4.3.4 Protocolo 2PC de confiabilidad distribuida.
5.1 Transacciones.
5.1.1 Estructura de transacciones.
5.1.2 Ejecución de transacciones centralizada y
distribuida.
5.1.3 Estructura de transacciones
5.1.4 Ejecución de transacciones centralizada y
distribuida.
5.2 Control de concurrencia.
5.2.1 Serialización de transacciones.
5.2.2 Algoritmos de control de concurrencia.
5.2.2.1 Basados en bloqueo.
5.2.2.2 Basados en estampas de tiempo.
5.2.2.3 Pruebas de validación optimistas.
5.2.3 Disciplinas del Interbloqueo: prevención,
detección, eliminación y recuperación.
5.3 Confiabilidad.
5.3.1 Conceptos básicos de confiabilidad.
5.3.2 Protocolos REDO/UNDO.
5.3.3 Puntos de verificación (checkpoints).
5.3.4 Protocolo 2PC de confiabilidad distribuida.
6.1 Bodegas de datos (Datawarehouse).
6.1.1 Definición y objetivo.
6.1.2 Funcionamiento.
6.1.3 Consideraciones de diseño.
6.1.4 Herramientas para extraer, transformar y cargar
fuentes de datos.
6.2 Procesamiento y análisis en línea (OLAP).
6.2.1 Definiciones y conceptos.
6.2.2 Requerimientos funcionales de los sistemas
OLAP.
6.2.3 Operadores para manejo de cubos de datos del
estándar SQL3.
6.2.4 Diseño de consultas a bases de datos
multidimensionales.
6.2.5 Utilización de herramientas para OLAP.
6.3 Mercados de datos (Data Mart).
6.3.1 Definiciones y conceptos.
6.3.2 Fases de construcción.
6.3.2.1 Análisis.
6.3.2.2 Construcción.
6.3.2.3 Post-producción.
6.4 Minería de datos (Data mining).
6.4.1 Definiciones y conceptos.
6.4.2 Aplicaciones de la minería de datos.
6.4.3 Diseño de mineros de datos.
6.4.4 Obtención de información a través de patrones
de búsqueda
6.4.5 Técnicas y herramientas de la minería de datos.
6.4.6 Tendencias en minería de datos.
6. APRENDIZAJES REQUERIDOS
 Debe saber aplicar metodologías de Diseño de Base Datos.
 Analizar, diseñar, desarrollar e implementar soluciones orientadas a la solución
de problemas de almacenamiento y organización de información.
 Implementar bases de datos relacionales así como las operaciones básicas sobre
los datos (Selección, Inserción, Modificación y Eliminación).
 Implementar los servicios principales de una red de computadoras.
 Manejo de transacciones de BD.
7. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS
 Presentación inicial del objetivo de la asignatura y su relación con otras el plan de
estudios, temario y actividades de aprendizaje.
 Seleccionar, en acuerdo de academia, el gestor de base de datos a utilizar de
acuerdo a las necesidades del entorno, el contenido del programa y los recursos
disponibles.
 Utilizar el gestor de base de datos seleccionado en el desarrollo de las prácticas
de laboratorio.
 Promover visitas al sector productivo donde se utilicen bases de datos
distribuidas.
 Conformar equipos de trabajo para el desarrollo de las prácticas y discutir los
resultados obtenidos en el grupo.
 Proponer casos de estudio asociados al entorno, para que el estudiante
seleccione alguno y diseñe la base de datos distribuida.
 Indicar que las prácticas de laboratorio se apliquen sobre el caso de estudio
seleccionado.
 Guiar y asesorar las prácticas que se efectúen.
 En coordinación con los estudiantes elaborar instructivos, demostraciones,
manuales o cualquier material didáctico que auxilie la impartición de la asignatura.
 Involucrar al estudiante en las innovaciones de las herramientas de bases de
datos distribuidas que proveen los gestores, propiciando que éste se documente
en distintas fuentes de información.
 Definir un esquema de documentación de los trabajos realizados o desarrollo de
aplicaciones, que contenga las estrategias metodológicas aplicadas según sea el
caso.
 Elaborar un conjunto de ejercicios asociados al entorno, para que el estudiante
diseñe bases de datos distribuidas.
8. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN
 Trabajos de investigación.
 Tareas relacionadas con la solución de problemas de diseño de bases de datos
distribuidas.
 Participación en exposiciones.
 Participar en foros académicos.
 Establecer de común acuerdo con los estudiantes, la ponderación de las
diferentes actividades del curso.
 Desempeño del estudiante en el desarrollo de las prácticas de laboratorio.
 Exámenes de reforzamiento del aprendizaje escritos o en línea.
9. UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad I: Fundamentos de las Bases de Datos Distribuidas.
Objetivo Educacional
Actividades de Aprendizaje
Conocer el fundamento
Buscar
y
seleccionar
información
Teórico de las Bases de actualizada sobre los fundamentos de las
Datos Distribuidas
Bases de Datos Distribuidas.
Exponer casos reales donde se apliquen
las Bases de Datos Distribuidos.
Analizar los retos que se tiene al
implementar un Sistema Distribuido.
Organizar un debate entre un sistema
Distribuido Vs Centralizado.
Elaborar Tablas comparativas donde se
presenten las principales características de
los sistemas de BD centralizados y de BD
Distribuidas.
Investigar en empresas de la región
aquellas que manejen Bases de Datos
Distribuidas.
Fuentes de
Información
1
Unidad 2: Diseño de bases de datos distribuidas.
Objetivo Educacional
Comprender los factores
que afecta a una base de
datos
montada
en
múltiples servidores, como
lo son los niveles de
Transparencia
y
la
fragmentación de datos.
Actividades de Aprendizaje
Buscar y seleccionar información
referente a los diferentes niveles de
transparencia y comentarlos en equipo.
Exponer las situaciones donde es
aplicable cada tipo transparencia.
Buscar y seleccionar información
referente a la fragmentación de datos
existentes.
Implementar
ejemplos
de
cinco
integrantes para elaborar un esquema de
distribución de datos empleando uno o varios
tipos de fragmentación.
Fuentes de
Información
5,6
Unidad 3: Distribución de Datos.
Objetivo Educacional
Implementar mecanismos
de replicación para la
resolución de problemas
de distribución de Datos
entre Servidores.
Actividades de Aprendizaje
Investigar en fuentes de información
actualizadas las características principales
de los diferentes tipos de replicación que
existen.
Elaborar un debate por equipos sobre
los diferentes tipos de replicación para
Fuentes de
Información
5,6
determinar cuál de ellas es la más
eficiente.
Elaborar un esquema de distribución
basado en algún algoritmo de distribución
y replicación.
Desarrollar programas que implementen
los esquemas de comunicación empleados
en el curso.
Unidad 4 Recuperación de información en ambientes de BD Distribuidas.
Objetivo Educacional
Implementar consultas de
BDD de acuerdo a
estrategias
de
procesamiento
y
optimización.
Actividades de Aprendizaje
Realizar un análisis comparativo de dos
estrategias
de
consultas
distribuidas
equivalentes, y discutirlo en clase.
Desarrollar ejercicios sobre optimización
de consultas.
Fuentes de
Información
5y6
Unidad 5: Transacciones Distribuidas.
Fuentes de
Información
Programar
aplicaciones
Realizar prácticas de procesamiento de
5y6
integrales
que
utilicen Transacciones distribuidas.
diferentes tipos de clientes.
Investigar el problema de interbloqueo y
como solucionarlo.
Desarrollar
ejercicios
sobre
los
mecanismos de control de concurrencia.
Objetivo Educacional
Actividades de Aprendizaje
UNIDAD 6: Bases de datos para el soporte en la toma de decisiones.
Objetivo Educacional
Actividades de Aprendizaje
Conoce las tecnologías de
Investigar el concepto de Datawarehouse,
bases de datos que sirven así como su funcionamiento, consideraciones
para el soporte en la toma de y herramientas comerciales que lo usan.
decisiones.
Conocer y analizar OLAP.
Realizar cubos de datos a partir de una
base de datos relacional.
Construir un Data Mart y verificar las fases
que se siguieron y establecer conceptos del
mismo.
A partir de una colección de datos,
elaborar minería de datos y observar los
patrones seguidos.
Fuentes de
Información
2y3
10. FUENTES DE INFORMACIÒN
1. Fundamentos de bases de datos.
Autor: Abraham Silberschatz, Henry F. Korth, S. Sudarshan ; tr. Fernando
Saenz Perez ; colab. Antonio Ibarra Santiago
Editorial: McGraw-Hill
Isbn: 84-481-2021-3
F. Publicación: 2002
Edición: 4ta
2. PROGRAMACIÒN AVANZADA CON SQL SERVER 2005
Autor: Andrew Brust
Editorial: McGraw-Hill
ISBN: 9701058933
F. Publicación: 07/06/2007
Edición: 1ra.
3. APRENDA YA SQL SERVER 2005 TECNICAS PLICADAS
Autor: Solid Quality Learning
Editorial: McGraw-Hill
ISBN: 9701064887
F. Publicación: 02/07/2007
Edición: 1ra
4. MS SQL SERVER 2005 MANUAL DEL ADMINISTRADOR
Autor: Willian Stanek
Editorial: McGraw-Hill
ISBN: 9701059298
F. Publicación: 21/11/2006
Edición: 1ra
5. INTELLIGENT DATABASES
Autor: Kamran Parsaye, Mark Chignell, Setrag Khoshafian, Harry Wong,
Editorial: John Wiley & Sons.
ISBN:
F. Publicación:,
Edición:
6. DISTRIBUTED DATABASES, COOPERATIVE PROCESSING &
NETWORKING
Autor: Shaku Atre
Editorial: McGraw-Hill
ISBN:
F. Publicación:,
Edición:
7. DISTRIBUTED DATABASES, PRINCIPLES & SYSTEMS
Autor: Stefano Ceri, Guiseppe Pelagatti
Editorial: McGraw-Hill
ISBN:
F. Publicación:,
Edición:
11. PRÁCTICAS
Nombre de la práctica:
Objetivo general:
Objetivos específicos:
Aplicaciones Cliente-Servidor
El alumno comprenderá la arquitectura básica de las aplicaciones
cliente servidor aplicadas al uso de BD


Nombre de la práctica:
Objetivo general:
Objetivos específicos:
Replicación entre Servidores SQL Server
El alumno aprenderá a realizar replicación de datos entre servidores
SQL Server 2005






Nombre de la práctica:
Objetivo general:
Objetivos específicos:
Objetivos específicos:
Conocer los elementos que intervienen en un proceso de
distribución de datos.
Aprender a configurar publicadores, distribuidores y suscriptores
de datos.
Conocer las características generales de los procesos de
replicación Instantánea.
Conocer las características generales de los procesos de
replicación Transaccional.
Conocer las características generales de los procesos de
replicación Transaccional Actualizable.
Conocer las características generales de los procesos de
replicación de Mezcla.
Consultas de datos distribuidas SQL Server.
El alumno comprenderá como se realiza la elaboración de consultas
distribuidas entre servidores de Base de Datos



Nombre de la práctica:
Objetivo general:
Identificar los componentes principales componentes de las
arquitecturas Cliente Servidor.
Conocer los requerimientos esenciales para la construcción de
aplicaciones que hagan uso de BDD.
Conocer la aplicación de técnicas de optimización de consultas
distribuidas.
Configurar servidores vinculados.
Recuperación de datos a través del uso de servidores
vinculados.
Transacciones Distribuidas en Servidores SQL Server
El alumno aprenderá a implementar transacciones distribuidas entre
servidores de Base de Datos.


Conocer los elementos necesarios para la implementación de
transacciones distribuidas.
Implementar transacciones de datos distribuidos garantizando la
consistencia, integridad y seguridad de los datos.