Crear un sitio web es el primer paso para establecer tu presencia en Internet. Para prosperar a largo plazo, también debes asegurarte de que tu sitio puede escalar para adaptarse al crecimiento. Y uno de los primeros pasos es implementar una base de datos que pueda escalar contigo. De lo contrario, te arriesgas a experimentar un rendimiento lento de las consultas y cortes de la base de datos.
En este artículo hablaremos de cómo puedes utilizar la fragmentación de la base de datos para conseguir una alta escalabilidad y disponibilidad de tus datos. También abordaremos los inconvenientes de la fragmentación y las diferentes arquitecturas de fragmentación que puedes utilizar.
¿Qué es la Fragmentación de Bases de Datos?
La fragmentación es una técnica de optimización que distribuye las tablas entre otros servidores de bases de datos. Es como el particionamiento en el sentido de que ambos implican la división de los datos en subconjuntos más pequeños. La diferencia es que la fragmentación distribuye estos subconjuntos a diferentes servidores, mientras que el particionamiento los almacena en una sola base de datos. Estos servidores utilizan el mismo motor de base de datos y el mismo tipo de hardware para conseguir un nivel de rendimiento similar para todos los fragmentos.
El objetivo de la fragmentación es lograr una arquitectura de no compartir nada, eliminando los cuellos de botella de procesamiento y los puntos únicos de fallo.
Puedes implementar la fragmentación de dos maneras: horizontal y verticalmente. La fragmentación horizontal divide la tabla en función de las filas, mientras que la vertical divide las tablas en función de las columnas.
En este sentido, la fragmentación es como la partición, que divide las tablas grandes en otras más pequeñas.
La fragmentación horizontal es eficaz para las bases de datos en las que la mayoría de las consultas devuelven un subconjunto de filas, como una base de datos de clientes que devuelve datos (como el nombre, la dirección, el correo electrónico, etc.) a la vez.
La fragmentación vertical es eficaz para las bases de datos cuyas consultas devuelven columnas individuales. Por ejemplo, si la base de datos de clientes devolviera el nombre o el correo electrónico del cliente por separado, podrías separar el nombre y el correo electrónico en clusters diferentes.
Ventajas de la Fragmentación de Bases de Datos
A continuación se indican algunas de las ventajas de la fragmentación de bases de datos.
Mejora del escalado horizontal
Puedes escalar tu base de datos vertical u horizontalmente. El escalado vertical consiste en añadir más unidades centrales de procesamiento (CPU) y memoria de acceso aleatorio (RAM) al servidor para mejorar el rendimiento. El escalado vertical es una solución útil para las bases de datos pequeñas y medianas. Sin embargo, cuando tus datos crecen, el escalado vertical se vuelve inviable. La potencia que puedes añadir a un solo servidor es limitada.
El escalado horizontal es más flexible. Te permite escalar tu base de datos según sea necesario, añadiendo más servidores a tu sistema. Cada uno de estos servidores proporciona recursos a diferentes fragmentos de la base de datos. Esto distribuye la carga de trabajo y mejora la capacidad del sistema para gestionar más peticiones.
Tiempos de respuesta a las consultas más rápidos
Los fragmentos sólo tienen unas pocas filas y columnas. Por ello, se tarda menos en procesar las consultas a la base de datos. Por el contrario, una consulta a una base de datos no fragmentada podría requerir una búsqueda a través de cientos – o incluso miles – de filas.
Mayor fiabilidad en situaciones de interrupción
Las interrupciones de la base de datos se producen por varias razones, como la eliminación accidental de datos, los errores de conexión y los ataques de ciberseguridad. La fragmentación minimiza los efectos de las interrupciones. Como cada fragmento es autónomo, sólo el fragmento afectado se enfrenta a un tiempo de inactividad. Por ejemplo, si tienes cuatro fragmentos y se produce una interrupción en uno de ellos, sólo el 25% de las operaciones se verán afectadas.
Inconvenientes de la Fragmentación
Aunque la fragmentación mejora la fiabilidad y disponibilidad de una base de datos, su aplicación es compleja. Utilizar una arquitectura de fragmentación incorrecta puede ralentizar el rendimiento y provocar la pérdida de datos.
Asegúrate de elegir una técnica de fragmentación que permita una distribución equilibrada de los datos en todos los fragmentos. Sin este equilibrio, corres el riesgo de crear puntos calientes en la base de datos, que se producen cuando un fragmento almacena la mayor parte de los datos mientras otros fragmentos permanecen prácticamente vacíos. Esto reduce el rendimiento de escritura en el fragmento
