Arquitetura de Sistemas de Dados

1. Motor de Armazenamento

• Gerenciamento de armazenamento físico

• Implementação de estruturas de dados

• Organização de páginas e registros

• Estratégias de compressão e codificação

2. Gerenciador de Buffer

• Gerenciamento de memória cache

• Políticas de substituição de páginas

• Otimização de E/S

• Estratégias de pré-carregamento e gravação posterior

3. Processador de Consultas

• Analisador e validador de consultas

• Otimizador de consultas

• Executor de planos

• Cache de resultados

4. Gerenciador de Transações

• Controle de concorrência

• Isolamento de transações

• Gerenciamento de bloqueios

• Detecção de impasses

5. Sistema de Recuperação

• Registro antecipado de alterações

• Gerenciamento de pontos de verificação

• Recuperação após falhas

• Backup e restauração

Camada de Armazenamento

1. Gerenciamento de Disco

   • Alocação de espaço

   • Gerenciamento de blocos

   • Escalonamento de E/S

   • Configurações RAID

2. Estruturas de Indexação

   • Árvores B e variantes

   • Índices hash

   • Índices bitmap

   • Índices especializados

3. Gerenciamento de Buffer

   • Políticas LRU/MRU

   • Rastreamento de páginas sujas

   • Substituição de páginas

   • Mapeamento de memória

Camada de Processamento

1. Motor de Consultas

   • Análise sintática

   • Análise semântica

   • Reescrita de consultas

   • Otimização baseada em custos

2. Motor de Execução

   • Processamento em pipeline

   • Execução paralela

   • Gerenciamento de recursos

   • Otimização em tempo de execução

1. Arquitetura Monolítica

• Características

  • Implantação em nó único

  • Arquitetura compartilhada

  • Forte consistência

  • Simplicidade operacional

• Considerações

  • Limites de escalabilidade vertical

  • Ponto único de falha

  • Manutenção simplificada

  • Menor complexidade operacional

2. Arquitetura Distribuída

• Características

  • Implantação multi-nó

  • Arquitetura sem compartilhamento

  • Escalabilidade horizontal

  • Alta disponibilidade

• Componentes Específicos

  • Processador de consultas distribuído

  • Protocolos de consenso

  • Gerenciador de replicação

  • Gerenciador de particionamento

3. Arquitetura Híbrida

• Características

  • Combinação de abordagens

  • Flexibilidade de implantação

  • Compromissos personalizáveis

  • Adaptabilidade contextual

Métricas Fundamentais

1. Taxa de Transferência

   • Transações por segundo (TPS)

   • Consultas por segundo (QPS)

   • Taxa de transferência de dados

2. Latência

   • Tempo de resposta

   • Tempo de processamento

   • Tempo de espera E/S

3. Utilização de Recursos

   • Uso de CPU

   • Consumo de memória

   • Largura de banda de E/S

   • Utilização de rede

Otimização

1. Otimização de Consultas

   • Otimização de plano de execução

   • Utilização de índices

   • Estratégias de junção

   • Visões materializadas

2. Gerenciamento de Recursos

   • Pool de conexões

   • Gerenciamento de threads

   • Alocação de memória

   • Escalonamento de E/S

1. Escalabilidade

• Escalabilidade horizontal vs. vertical

• Particionamento de dados

• Replicação

• Balanceamento de carga

2. Disponibilidade

• Redundância

• Mecanismos de failover

• Recuperação de desastres

• Estratégias de backup

3. Consistência

• Modelos de consistência

• Compromissos CAP

• Níveis de isolamento

• Gerenciamento de atraso de replicação

4. Segurança

• Autenticação

• Autorização

• Criptografia

• Registro de auditoria