Sabemos que en los sistemas de bases de datos distribuidas la información se encuentra repartida en varios lugares. La forma de extraer los datos consultados puede realizarse mediante la fragmentación de distintas tablas pertenecientes a distintas bases de datos que se encuentran en diferentes servidores. El problema de fragmentación se refiere al particionamiento de la información para distribuir cada parte a los diferentes sitios de la red.

Pero hay que tener en cuenta el grado de fragmentación que se aplicará, ya que éste es un factor determinamente a la hora de la ejecución de consultas. Si no existe fragmentación, se tomarán las relaciones o tablas como la unidad de fragmentación. Pero también puede fragmentarse a nivel de tupla (fila o registro) o a nivel de atributo (columna o campo) de una tabla. No será adecuado un grado de fragmentación nulo, ni tampoco un grado de fragmentación demasiado alto. El grado de fragmentación deberá estar equilibrado y dependerá de las particularidades de las aplicaciones que utilicen dicha base de datos. Concretando, el objetivo de la fragmentación es encontrar un nivel de particionamiento adecuado en el rango que va desde tuplas o atributos hasta relaciones completas.

Cuando se lleva a cabo una fragmentación, existen tres reglas fundamentales a cumplir:

• Completitud. Si una relación R se descompone en fragmentos R1, R2, ..., Rn, cada elemento de datos que pueda encontrarse en R deberá poder encontrarse en uno o varios fragmentos Ri.
• Reconstrucción. Si una relación R se descompone en una serie de fragmentos R1, R2, ..., Rn, la reconstrucción de la relación a partir de sus fragmentos asegura que se preservan las restricciones definidas sobre los datos.
• Disyunción. Si una relación R se descompone verticalmente, sus atributos primarios clave normalmente se repiten en todos sus fragmentos.

Existen tres tipos de fragmentación:

• Fragmentación horizontal: La fragmentación horizontal se realiza sobre las tuplas de la relación, dividiendo la relación en subrelaciones que contienen un subconjunto de las tuplas que alberga la primera. Existen dos variantes de la fragmentación horizontal: la primaria y la derivada.
• Fragmentación vertical: La fragmentación vertical, en cambio, se basa en los atributos de la relación para efectuar la división. Una relación R produce fragmentos R1, R2, ..., Rr, cada uno de los cuales contiene un subconjunto de los atributos de R así como la llave primaria de R. El objetivo de la fragmentación vertical es particionar una relación en un conjunto de relaciones más pequeñas de manera que varias de las aplicaciones de usuario se ejecutarán sobre un fragmento. En este contexto, una fragmentación óptima es aquella que produce un esquema de fragmentación que minimiza el tiempo de ejecución de las consultas de usuario. La fragmentación vertical es más complicada que la horizontal, ya que existe un gran número de alternativas para realizarla.
• Fragmentación Híbrida o mixta: Podemos combinar ambas, utilizando por ello la denominada fragmentación mixta. Si tras una fragmentación vertical se lleva a cabo otra horizontal, se habla de la fragmentación mixta (HV). Para el caso contrario, estaremos ante una fragmentación (VH). Para representar los dos tipos de fragmentación, se utilizan los árboles.