3.1. Definición de espacio de almacenamiento.

3.1. Definición de espacio de almacenamiento.

Las bases de datos suelen ser creadas para almacenar grandes cantidades de datos de forma permanente. Por lo general, los datos almacenados en éstas suelen ser consultados y actualizados constantemente. En la mayor parte de los sistemas informáticos hay varios tipos de almacenamientos de datos. Estos medios de almacenamiento se clasifican según la velocidad con la que se puede acceder a los datos, por el coste de adquisición del medio por unidad de datos y por la fiabilidad del medio. Entre los medios disponibles habitualmente figuran:

• Caché.
• Memoria principal.
• Memoria flash.
• Almacenamiento en discos magnéticos.
• Almacenamiento óptico.
• Almacenamiento de cínta

Los medios de almacenamiento más rápidos (por ejemplo, caché y memoria principal) se denominan almacenamiento primario. Los medios del siguiente nivel de la jerarquía (por ejemplo, los discos magnéticos) se conocen como almacenamiento secundario o almacenamiento en conexión. Los medios del nivel inferior de la jerarquía se denominan almacenamiento terciario o almacenamiento sin conexión. Los discos magnéticos constituyen el principal medio de almacenamiento secundario en los sistemas informáticos modernos. 

Almacenamiento físico de bases de datos.

La mayoría de las bases de datos se almacenan en las llamadas memorias secundarias, especialmente discos duros, aunque, en principio, pueden emplearse también discos ópticos, memorias flash, etc.

Las razones por las cuales las bases de datos se almacenan en memorias secundarias son:

• En general, las bases de datos son demasiado grandes para entrar en la memoria primaria.
• La memoria secundaria suele ser más barata que la memoria primaria (aunque esta última tiene mayor velocidad)
• La memoria secundaria es más útil para el almacenamiento de datos permanente, puesto que la memoria primaria es volátil.

En cuanto al respaldo de las bases de datos (ver Backus), suelen emplearse tanto discos duros, como cintas magnéticas, discos ópticos o similares.

Técnicas de almacenamiento y recuperación de bases de datos.

Las técnicas empleadas para almacenar bases de datos son sumamente importantes para la velocidad de acceso y recuperación de datos. Las técnicas dependen del tipo de almacenamiento, el uso que se le da o se le dará a la base de datos, la estructura de la misma, el SGBD empleado, etc.

Esta dependencia no significa necesariamente que haya que cambiar la estructura de la base de datos si se cambian las técnicas empleadas. Las técnicas de almacenamiento son independientes de la base de datos, pero, de todas maneras, las mejores técnicas muchas veces pueden determinarse viendo la estructura de la base de datos, entre otras características.

El almacenamiento en archivos de las bases de datos.

Las bases de datos se almacenan en ficheros o archivos. Existen diferentes formas de organizaciones primarias de archivos que determinan la forma en que los registros de unos archivos se colocan físicamente en el disco y, por lo tanto, cómo se accede a éstos.

Los encargados de elegir estas técnicas son los diseñadores y administradores de bases de datos, y dependen también de las capacidades del SGBD. En general, el SGBD ofrece diferentes opciones y técnicas para organizar los datos.

La idea es que los encargados de la base de datos encuentren las técnicas idóneas, o sea, aquellas que permitan la mayor velocidad posible de acceso a los datos. Una mala decisión en esta área puede resultar en una menor velocidad de acceso a la base de datos, o en un uso excesivo del espacio de almacenamiento, o incluso, puede aumentar la velocidad de consulta de una base de datos, pero disminuir la velocidad de actualización de la misma.

Para la gestión del almacenamiento de una base de datos existen 4 conceptos bien definidos que deben ser conocidos para poder comprender la forma en la que se almacenan los datos. Estos conceptos son: “bloque de datos, extensiones, segmentos y espacios de tablas”.

Bloque de datos (Data blocks): Se trata de la unidad más pequeña de almacenamiento en una base de datos. Generalmente debe ser múltiple del tamaño de bloque del sistema operativo, ya que es la unidad mínima que va a pedir la BD al sistema operativo. Si no fuera múltiple del bloque del sistema se añadiría un trabajo extra ya que el sistema debería obtener más datos de los estrictamente necesarios. Generalmente se especifica mediante el parámetro DB_BLOCK_SIZE.

Extensiones (Extents): Se forma con uno o más bloques. Cuando se aumenta tamaño de un objeto en la base de datos, se usa una extensión para incrementar el espacio.

Segmentos (Segments): Grupo de extensiones que forman un objeto de la base de datos

Espacio de tablas (Tablespaces): Formado por uno o más archivos de datos (datafiles) del SO, donde cada datafile solo puede pertenecer a un determinado tablespace y una base de datos. Representan un nivel medio entre la BD y los datafiles. El SGBD tiene estructuras lógicas y físicas que el administrador ha de gestionar. Las estructuras físicas son aquellas se pueden ver en el sistema operativo como son los archivos; mientras que las estructuras lógicas sólo se pueden ver desde el manejador de base de datos, como son por ejemplo los tablespaces. Los usuarios más avanzados tendrán conocimiento de la estructura lógica de la base de datos, y es responsabilidad del DBA gestionar la correspondencia entre las estructuras lógicas y físicas para tener un rendimiento óptimo.