Puntos clave: Las propiedades ACID garantizan transacciones fiables en bases de datos manteniendo la integridad de los datos mediante atomicidad, consistencia, aislamiento y durabilidad. Estos principios previenen la corrupción de datos y mejoran la seguridad en la gestión de bases de datos.
- Las mejores prácticas incluyen modelar los datos de forma eficaz y descomponer las transacciones en partes más pequeñas.
- Los principios ACID son cruciales para mantener la integridad de los datos y gestionar grandes volúmenes de datos.
Comprender la base de transacciones fiables y consistentes en bases de datos
- ¿Qué son las transacciones ACID?
- Propiedades del ACID en la práctica
- Mejores prácticas para utilizar transacciones ACID
- Recursos adicionales
No creo que sea una exageración decir que los datos están bastante importantes. Los datos están especialmente importantes para las organizaciones modernas. De hecho, The Economist llegó a decir que esos datos superaban al petróleo como recurso más valioso del mundo, que fue en 2017.
Uno de los problemas con los datos, sin embargo, están las enormes cantidades que hay que procesar a diario. Hoy en día se genera tanta información en todo el mundo que tenemos que inventar un nuevo término solo para expresar la cantidad de datos que están: big data. Claro, no es el término más impresionante que existe, pero la realidad es cierta.
Con todo este big data ahí fuera, las organizaciones buscan formas de mejorar su gestiona desde un punto de vista práctico, computacional y de seguridad. Como dijo una vez el tío Ben de Spiderman:
"Con grandes [datos] viene una gran responsabilidad."
El mejor método que el mundo de TI ha creado para navegar las complejidades de la gestión de datos están utilizando bases de datos.
¿Qué es una base de datos?
Las bases de datos son conjuntos estructurados de datos que son almacenados en ordenadores. A menudo, las bases de datos son almacenadas en granjas de servidores completas llenas de ordenadores creados específicamente para manejar esos datos y los procesos necesarios para su utiliza.
Las bases de datos modernas son sistemas tan complejos que se han diseñado sistemas de gestión para gestionarlas. EstosSistemas de gestión de bases de datos (SGBD)buscan optimizar y gestionar el almacenamiento y la recuperación de datos dentro de las bases de datos.
El enfoque ACID es una de las estrellas guía que lideran a las organizaciones hacia la gestión exitosa de bases de datos.
¿Qué son las transacciones ACID?
En el contexto de la informática y las bases de datos, ACID significa:
- Atomicidad
- Consistencia
- Aislamiento
- Durabilidad
ACID están un conjunto de principios rectores que garantizan que las transacciones de la base de datos son procesadas de forma fiable. Una transacción de base de datos es cualquier operación realizada dentro de una base de datos, como crear un nuevo registro o actualizar datos dentro de una.
Las transacciones ACID son operaciones realizadas dentro de una base de datos que deben realizarse con cuidado para asegurar que los datos no se corrompan. Aplicar las propiedades ACID a cada modificación de base de datos están la mejor manera de mantener su precisión y fiabilidad.
Veamos cada componente para comprender el significado completo de ACID en la gestión de bases de datos.
Atomicidad
Consistencia
Aislamiento
Durabilidad
Propiedades del ACID en la práctica
Mejores prácticas para utilizar transacciones ACID
En el contexto de las propiedades ACID de una base de datos, atomicidad significa que te o bien:
- Comprométete a que la totalidad de la transacción ocurra
- No tengo ninguna transacción
Esencialmente, una transacción atómica asegura que cualquier te Haz de compromiso complete toda la operación con éxito. En caso de pérdida de conexión en medio de una operación, la base de datos están revertido a su estado anterior a que se iniciara el compromiso.
Esto es importante para evitar que fallos o cortes de energía creen casos en los que la transacción se completó parcialmente hasta un estado general Unknown. Si se produce un fallo durante una transacción sin atomicidad, no te puedes saber exactamente en qué fase del proceso estaba antes de que la transacción se interrumpiera. Usando el principio de las transacciones atómicas, te aseguras de que o bien toda la transacción están completada con éxito—o que ninguna de ellas se haya completado.
En la gestión de bases de datos ACID, la consistencia se refiere al mantenimiento de las restricciones de integridad de los datos.
Una transacción consistente no violará las restricciones de integridad impuestas a los datos por las reglas de la base de datos. Hacer cumplir la consistencia garantiza que si una base de datos entra en un estado ilegal (si ocurre una violación de las restricciones de integridad de los datos), el proceso será abortado y los cambios revertidos a su estado legal anterior.
Otra forma de garantizar la coherencia dentro de una base de datos en cada transacción están también imponiendo restricciones declarativas sobre la base de datos.
Un ejemplo de restricción declarativa podría ser que todas las cuentas de clientes tengan un saldo positivo. Si una transacción llevara a una cuenta de cliente a un saldo negativo, esa transacción se revertiría. Esto asegura que son cambios mantengan con éxito la integridad de los datos o que son cancelados por completo.
Las transacciones aisladas son consideradas "serializables", lo que significa que cada transacción ACID ocurre en un orden distinto sin que ninguna transacción ocurra en conjunto.
Cualquier lectura o escritura realizada en la base de datos no se verá afectada por otras lecturas y escrituras de transacciones separadas que ocurran en la misma base de datos. Se está creado un orden global, con cada transacción en cola para asegurar que las transacciones se completen íntegramente antes de que comience otra.
Es importante destacar que esto no significa que dos operaciones no puedan ocurrir al mismo tiempo. Pueden ocurrir múltiples transacciones siempre que esas transacciones no tengan posibilidad de afectar a las demás que ocurren al mismo tiempo.
Hacer esto puede afectar a la velocidad de las transacciones ya que puede obligar a muchas operaciones a esperar antes de poder iniciarse. Sin embargo, este compromiso está compensando la seguridad adicional de los datos que proporciona el aislamiento.
En una base de datos ACID, el aislamiento puede lograrse mediante el utiliza de una escala móvil de permisividad que va entre lo que son las llamadas transacciones optimistas y las transacciones pesimistas:
- Un esquema de transacciones optimista asume que otras transacciones se completarán sin leer o escribir en el mismo lugar dos veces. Con el esquema optimista, ambas transacciones serán abortadas y reintentadas en caso de que una transacción alcance el mismo lugar dos veces.
- Un esquema de transacciones pesimista ofrece menos libertad y bloqueará recursos, asumiendo que las transacciones afectarán a otros. Esto resulta en menos abortos y intentos, pero también significa que las transacciones se son obligadas a esperar en la cola para su turno más a menudo que con el enfoque optimista de transacción.
Encontrar un punto óptimo entre estos dos ideales están a menudo te donde encontrarás el mejor resultado global.
El último aspecto del enfoque ACID para la gestión de bases de datos están la durabilidad.
La durabilidad garantiza que los cambios realizados en la base de datos (transacciones) que son correctamente se comprometan sobrevivan de forma permanente, incluso en caso de fallos del sistema. Esto garantiza que los datos dentro de la base de datos no se corrompan por:
- Interrupciones de servicio
- Accidentes
- Otros casos de fallo
La durabilidad están consigue mediante el utiliza de registros de cambios que son referencian cuando las bases de datos (o partes de la base de datos) son reinician.
ACID soporta la integridad y seguridad de los datos
Cuando todos los aspectos del enfoque ACID están integrados con éxito, las bases de datos son mantienen con la máxima integridad y seguridad de los datos para garantizar que aporten valor continuamente a la organización. Una base de datos con datos corruptos puede presentar problemas costosos debido al enorme énfasis que las organizaciones ponen en sus datos tanto en las operaciones diarias como en el análisis estratégico.
Utilizar las propiedades ACID con tu base de datos garantizará que esta siga entregando datos valiosos durante las operaciones.
ACID en la base de datos relacional
El uso de propiedades ACID en aplicaciones reales como bases de datos relacionales está crucial para mantener la integridad de los datos.
SQL Server cumple completamente con los principios de ACID, lo que lo hace ideal para garantizar una sólida integridad de los datos. Usando MySQL, el cumplimiento de ACID está dependiente del motor de almacenamiento.
ACID en base de datos noSQL
MongoDB, una base de datos NoSQL orientada a documentos, no fue diseñada originalmente en torno a las propiedades de ACID. Sin embargo, las versiones más recientes incorporan ACID a nivel de documento, por lo que se está acercando rápidamente a SQL Server en cuanto a integridad de datos.
Para utilizar eficazmente los principios rectores de ACID, sigue estas mejores prácticas:
- Modelar datos para almacena datos relacionados juntos. te Reduce riesgo de inconsistencias, fomentará la escalabilidad y apoyará un acceso más eficiente y eficiencia en las actualizaciones.
- Divide las transacciones de larga duración en partes más pequeñas. Las transacciones más cortas requieren menos recursos.
- Limitar las transacciones a 1.000 modificaciones documentales. Esto permite al sistema gestionar grandes volúmenes de datos manteniendo la estabilidad y el rendimiento.
- Configura las preocupaciones adecuadas de lectura y escritura para equilibrar mejor la consistencia de los datos, el rendimiento del sistema y la disponibilidad.
- Gestiona errores y reintenta transacciones que fallen debido a errores transitorios. Tú Reduce el número de operaciones fallidas y te asegurarás de que más transacciones ACID estén completamente completas para preservar la consistencia de los datos.
- Ten en cuenta los costes de rendimiento de las transacciones que afectan a múltiples fragmentos. Para Reduce latencia y posibles fallos, te puede querer localizar las transacciones relacionadas en un solo share.
- Hacer cumplir la integridad de los datos usando restricciones que eviten la entrada de datos inválidas y validar los datos antes de que lleguen a la base de datos.
- Utiliza registros y copias de seguridad para evitar la pérdida de datos, programa copias de seguridad frecuentes y pruébalas a fondo.
Lecturas relacionadas
- Blog de Aprendizaje Automático y Big Data de BMC
- Arquitectura de datos explicada: Componentes, estándares y arquitecturas cambiantes
- Teorema CAP para bases de datos: Consistencia, disponibilidad y tolerancia a particiones
- Explicación sobre la transmisión de datos: pros, contras y cómo funciona
- Ética de los Datos para Empresas
- 3 estrategias sencillas de monetización de datos para empresas
Estas publicaciones son mías y no representan necesariamente la posición, estrategias u opinión de BMC.