KhaBench: Un análisis comparativo de bases de datos multimodelo en ambientes distribuidos

Abstract

Este trabajo presenta KhaBench, un benchmark diseñado para evaluar el rendimiento de tres sistemas gestores de bases de datos multimodelo (ArangoDB, OrientDB y Couchbase) en un ambiente distribuido construido sobre nodos Raspberry Pi 5. El benchmark se desarrolla en el contexto de una red social de comercio electrónico e integra modelos de datos basados en relaciones, documentos, grafos y llave-valor. La metodología se estructura en cuatro fases: análisis y diseño de la base de datos distribuida, implementación con estrategias de fragmentación horizontal, ejecución de siete cargas de trabajo entre consultas y transacciones locales, remotas y distribuidas, y análisis de métricas mediante percentiles de latencia junto con monitoreo de recursos y consistencia tipo RYOW. Los resultados muestran que no existe un manejador óptimo para todos los escenarios: ArangoDB ofrece el comportamiento más estable bajo alta concurrencia, OrientDB resulta más adecuado para cargas híbridas de grafo y documento en entornos de baja concurrencia, y Couchbase sobresale en aplicaciones de lectura intensiva con datos frecuentemente almacenados en memoria.