Las bases de datos distribuidas facilitan que las empresas puedan innovar y asumir la transformación digital sin muchos esfuerzos, esto es gracias a sus características, que proporcionan una serie de ventajas asociados a su uso. No obstante, también cuentan con algunas desventajas, en las que también profundizaremos.

Por otra parte, a lo largo de este texto, también veremos cuáles son las principales aplicaciones para las bases de datos distribuidas, ampliamente usadas en Big Data, Blockchain y análisis de datos en general. En auge y para las que la formación es clave, ya que te permite dar impulso a tu carrera profesional.

¿Qué son las bases de datos distribuidas y cuáles son sus características?

Las bases de datos distribuidas permiten almacenar la información con seguridad en distintos puntos que actúan como nodos. Cada uno de ellos forma parte de una red de ordenadores conectados entre sí y con acceso a los datos y sus copias. Esto es fundamental, ya que, con esto, las bases de datos distribuidas ahorran costes y recursos.

Las bases de datos distribuidas administran varios sitios. Sin embargo, aunque se base en un sistema de nodos interconectados, a la hora de operar y acceder a ella, funciona como una única base de datos lógica. Por otro lado, no necesitan conocer la ubicación exacta del lugar en el que se almacenan los datos.

Cuando se ejecuta una consulta en una base de datos distribuida, los nodos ubicados en diferentes centros de datos trabajan juntos para responder la pregunta.

Por otra parte, también hay que tener en cuenta que existen distintos tipos de bases de datos distribuidas en función de lo que se necesite hacer con ellas:

  • Homogéneas. En este caso los atributos del sistema, así como los recursos físicos, sistema operativo y el gestor de la base de datos son uniformes en todos los puntos o nodos en los que se ubica el acceso a la base de datos. Las bases de datos distribuidas homogéneas son más fáciles de administrar.
  • Heterogéneas. Este tipo de bases de datos distribuidas sirven para casos en los que se requiera una mayor personalización. Como podrás suponer, en este caso los distintos puntos de acceso pueden tener distintos tipos de atributos. Uno de los problemas de esto es que es posible que los nodos no se reconozcan entre sí y que cada uno use un protocolo de comunicación diferente. Esto hace que se necesite ejecutar procesos extra entre los nodos de la base de datos.

Principales tipos de bases de datos

Tipo de base de datos Nivel de consistencia Escalabilidad Tolerancia a fallos Ejemplos de uso
Bases de datos distribuidas particionadas Alta Alta Moderada Almacenamiento de grandes volúmenes de datos, como registros de clientes o transacciones.
Bases de datos distribuidas replicadas Alta Moderada Alta Aplicaciones que requieren alta disponibilidad, como sitios web de comercio electrónico o plataformas de redes sociales.
Bases de datos distribuidas federadas Variable Baja Alta Integración de datos de múltiples fuentes, como bases de datos de diferentes departamentos de una empresa.
Bases de datos distribuidas multi-maestro Baja Alta Alta Aplicaciones colaborativas en tiempo real, como edición de documentos compartidos o juegos multijugador.
Bases de datos distribuidas en la nube Variable Alta Alta Almacenamiento y procesamiento de datos en la nube, como bases de datos de Amazon DynamoDB o Google Cloud Spanner.

¿En qué consiste la arquitectura de bases de datos distribuidas?

La arquitectura de las bases de datos distribuidas es clave, pues marca el diseño que siguen los circuitos de información. Tal y como recoge IBM, la DRDA es un conjunto de protocolos que permite que varios sistemas de base de datos, funcionen conjuntamente.

Por lo tanto, facilita la organización y comunicación de los nodos, o almacenes, entre sí. Funciona a través de un sistema de gestión de bases de datos distribuidas e influye mejorando el rendimiento, la disponibilidad y permitiendo la escalabilidad de la infraestructura.

Modelos de consistencia en las bases de datos distribuidas

Los modelos de consistencia son lo que garantiza una coherencia la información dentro de un sistema distribuido, aunque pase por múltiples nodos y con independencia de quien los consulte. Su funcionamiento se basa en contratos que definen las reglas para propagar la información y existen distintos niveles:

  • Consistencia fuerte que garantice las escrituras más recientes y actualizadas. A su vez, puede ser:
    • Linealizable: se realiza de forma atómica.
    • Secuencial: se realizan en un orden consistente.
  • Consistencia débil, pues prioriza que los datos estén disponibles en el menor tiempo posible y puede ser eventual, en el que las réplicas de datos convergen en el mismo valor.

Protocolos de replicación en las bases de datos

Para trasladar la información dentro de las bases de datos, se realiza una copia de datos de un nodo a otro nodo: el primero se conoce como fuente y el segundo como réplica. Y las normas por las que se rigen la replicación es lo que se conoce por protocolos. Existen cuatro tipos:

  • Replicación síncrona, en las que se realizan todas al mismo tiempo.
  • Replicación asíncrona, en la que se realiza primero en la fuente y más tarde viajan a las réplicas.
  • Replicación maestro-esclavo, donde un maestro tiene todas las escritura que los nodos esclavos reciben en copia.
  • Replicación maestro-maestro, donde todos los nodos reciben escrituras.

¿Cuáles son las principales ventajas de las bases de datos distribuidas?

Estas son las principales ventajas de las bases de datos distribuidas:

  • Este tipo de bases de datos son escalables, es decir, son fácilmente expandibles, ya que tan solo hay que añadir un ordenador más conectado a ella para crear nodos y puntos de acceso.
  • Se pueden disponer y organizar los datos en función de su nivel de transparencia. Esto quiere decir que los datos con diferentes niveles de transparencia pueden almacenarse en distintas ubicaciones.
  • Pueden almacenar la información de manera más sencilla y de forma jerárquica.
  • En caso de catástrofe en uno de los centros de datos, no se perdería toda la información, ya que todos los datos no se destruirían, porque se almacenan en distintas ubicaciones.
  • Ahorra dinero a las empresas que las usan y al ser escalable es fácil adaptar a las necesidades específicas en cada momento.
  • Aunque algunos nodos se desconecten, el resto de la base de datos sigue funcionando y se puede acceder a ella.

¿Qué desventajas presentan las bases de datos distribuidas?

Por otra parte, como comentábamos al principio, las bases de datos distribuidas también cuentan con una serie de desventajas. Son estas:

  • Las bases de datos distribuidas son más complejas y es complicado asegurarse de que los usuarios puedan tener una vista uniforme de la misma.
  • A la larga, aunque ahorra costes, es un gasto inicial
  • Implementar medidas de seguridad que prevengan posibles ataques es más complicado en una de estas bases de datos.
  • Pueden provocarse redundancias en los datos, ya que se almacenan en múltiples ubicaciones.
  • Este tipo de bases de datos requieren de profesionales formados y cualificados. De momento no existen muchos por lo que resulta difícil encontrar a gente con la experiencia necesaria.

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