分布式數(shù)據(jù)庫,什么是分布式數(shù)據(jù)庫
分布式數(shù)據(jù)庫,什么是分布式數(shù)據(jù)庫
分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成熟技術的基礎上發(fā)展起來的,但不是簡單地把集中式數(shù)據(jù)庫分散地實現(xiàn),它具有自己的性質和特征。集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的許多概念和技術,如數(shù)據(jù)獨立性、數(shù)據(jù)共享和減少冗余度、并發(fā)控制、完整性、安全性和恢復等在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中都有了不同的、更加豐富的內容。
現(xiàn)狀與需求
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???????? 有些公司擁有多個分支公司,而各地的分支公司都有自己的數(shù)據(jù)庫,總公司需要實現(xiàn)和各個分支公司的互聯(lián)互通,能夠調用各個分支公司的數(shù)據(jù)庫。這就是一種分布式數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的調用。
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??? 解決方案
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??? 東顯科技充分考慮了企業(yè)的這種實際的需求,為信息化建設投資的企業(yè)度身定制了DLAN互聯(lián)解決方案,低成本、高安全性、高可靠性的實際效果,滿足企業(yè)的以上需求,實現(xiàn)了真正意義的網(wǎng)絡辦公及無紙化辦公,協(xié)同運作、統(tǒng)一管理。
??? 在具有數(shù)據(jù)庫的分公司安裝DLAN SERVER端(MDLAN),沒有數(shù)據(jù)庫的分支公司采用DLAN VPN的分支端(SDLAN),移動用戶采用PDLAN,這樣就可以實時完成全網(wǎng)的數(shù)據(jù)訪問。
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??? 應用效果
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??? 1.實現(xiàn)總公司的應用系統(tǒng)能夠實時性的訪問總部的數(shù)據(jù)庫。
??? 2.實現(xiàn)了總部與各分支機構的局域網(wǎng)遠程互聯(lián),實現(xiàn)了真正意義的網(wǎng)絡辦公及無紙化辦公,協(xié)同運作、統(tǒng)一管理,為企業(yè)更進一步的發(fā)展打下基礎;
??? 3.實現(xiàn)了工程師遠程管理各分公司電腦,大大降低了全公司的維護成本,實現(xiàn)真正意義上的移動辦公,公司領導及出差人員只需以任意方式接入Internet,安裝了DLAN VPN軟件的筆記本電腦即可同樣安全的接入公司總部網(wǎng)絡,共享信息和應用系統(tǒng),實現(xiàn)無處不在的移動辦公;
??? 4. 足夠的保證了數(shù)據(jù)隧道的安全、數(shù)據(jù)的加密和分支接入的安全;
??? 5. 同時VPN線路支持語音傳輸,為企業(yè)的內部語音(VOIP)互聯(lián)和視頻通訊打下基礎;
(1)數(shù)據(jù)獨立性。數(shù)據(jù)獨立性是數(shù)據(jù)庫方法追求的主要目標之一。在集中式數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)獨立性包括兩方面:數(shù)據(jù)的邏輯獨立性和物理獨立性。其意義在于程序和數(shù)據(jù)的邏輯結構和數(shù)據(jù)的存儲結構無關。在分布式系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫獨立性除了上面所說之外,還有數(shù)據(jù)分布獨立性亦稱分布透明性,即用戶不必關心數(shù)據(jù)的邏輯分片,不必關心數(shù)據(jù)的物理位置分布的細節(jié),也不必關心重復副本(冗余數(shù)據(jù))的一致性問題。有了分布透明性,用戶的應用程序書寫起來就如同數(shù)據(jù)沒有分布一樣。在集中式數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)的獨立性是通過系統(tǒng)的三級模式和它們之間的二級映象得到的。分布式數(shù)據(jù)庫,分布透明性是由于引入新的模式和模式之間的映象得到的。
(2)集中與自治相結合的控制結構。數(shù)據(jù)庫是供用戶共享的,在集中式數(shù)據(jù)庫中,為保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性,對數(shù)據(jù)庫的控制是集中的。由數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)負責監(jiān)督和維護系統(tǒng)的正常運行。
在分布式數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)的共享有兩個層次:一是局部共享,即在局部場地上存儲局部用戶的共享數(shù)據(jù)。二是全局共享,即在分布式數(shù)據(jù)庫的各個場地也存儲可供網(wǎng)絡中其他場地的用戶共享的數(shù)據(jù),支持全局引用。因此,相應的控制結構也具有兩個層次:集中和自治。各局部的DBMS可以獨立地管理局部數(shù)據(jù)庫,具有自治的功能。同時,系統(tǒng)又設有集中控制機制,協(xié)調各局部DBMS的工作,執(zhí)行全局應用。
(3)適當增加數(shù)據(jù)冗余度。在集中式數(shù)據(jù)庫中,盡量減少冗余度是系統(tǒng)目標之一。其原因是,冗余數(shù)據(jù)浪費存儲空間,而且容易造成個副本之間的不一致性。減少冗余度的目標是用數(shù)據(jù)共享來達到的。而在分布式系統(tǒng)中卻希望增加冗余數(shù)據(jù),在不同的場地存儲同一數(shù)據(jù)的多個副本。其原因是提高系統(tǒng)的可靠性和性能,當某一場地出現(xiàn)故障,系統(tǒng)可以對另一場地上的相同副本進行操作,不會造成系統(tǒng)的癱瘓。系統(tǒng)可以根據(jù)距離選擇離用戶最近的數(shù)據(jù)副本進行操作,減少通信代價。但是增加冗余會碰到集中式數(shù)據(jù)庫同樣的問題,即不利于更新,增加了系統(tǒng)維護代價,需要在這些方面作出權衡。
(4)全局的一致性、可串行性和可恢復性。分布式數(shù)據(jù)庫中各局部數(shù)據(jù)庫應滿足集中式數(shù)據(jù)庫的一致性、可串行性和可恢復性。除此以外,還要保證數(shù)據(jù)庫的全局一致性、可串行性和可恢復性。例如,在前面提到的銀行轉帳事務中,包括兩個節(jié)點上的更新操作,當其中一個節(jié)點出現(xiàn)故障,應使全局事務回滾,在一個節(jié)點撤銷已經(jīng)執(zhí)行的操作等。
分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目標
研制分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的動機、目的,主要包括技術和組織兩方面的目標。
(1)降低費用。使用數(shù)據(jù)庫的單位在組織上往往是分布的(部門、科室),在地理上也是分布的。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構符合這種分布的要求。允許用戶在自己的本地錄用、查詢、維護等操作,實行局部控制,降低通信代價,提高響應速度。
(2)提高系統(tǒng)可靠性。將數(shù)據(jù)分布于多個場地,并增加適當?shù)娜哂喽瓤梢蕴峁└玫目煽啃浴T谝恍┛煽啃砸蟾叩南到y(tǒng)中,這一點尤其重要。避免了因為某個場地的故障而造成全部癱瘓的后果。
(3)保護投資。當在一個企業(yè)中已經(jīng)建成了若干個數(shù)據(jù)庫之后,為了相互利用資源,為了開發(fā)全局應用,就要研制分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。否則,就要把現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫集中起來重建一個更大的集中式數(shù)據(jù)庫,將是困難和不經(jīng)濟的。所以,利用分布式數(shù)據(jù)庫充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫資源,提高利用率。
(4)易于擴展處理能力和系統(tǒng)規(guī)模。當一個企業(yè)增加了新的部門時,分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結構可以很容易地擴展系統(tǒng),甚至是唯一的途徑:在分布式數(shù)據(jù)庫中增加一個新的節(jié)點,不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的正常運行。這樣比擴大集中式系統(tǒng)要靈活經(jīng)濟。在集中式系統(tǒng)中擴大系統(tǒng)和系統(tǒng)升級,由于有硬件不兼容和軟件改變困難等缺點,升級的代價常常是昂貴和不可行的。
現(xiàn)狀與前景
盡管在過去的時間里,分布式數(shù)據(jù)庫已經(jīng)取得了很顯著的研究成果,但是,成功地進入商品化運行的軟件卻仍為數(shù)不多。
集中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計是比較復雜的,而分布式數(shù)據(jù)庫的設計就更為復雜了。它除了集中式數(shù)據(jù)庫設計的所有復雜性,還有數(shù)據(jù)分布的決策、更新同步以及查詢分解等的復雜性。另外,還有設計通信系統(tǒng)的問題。
大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也許走一條從集中到分布的道路。首先是跨越數(shù)個節(jié)點定義數(shù)據(jù)庫,避免不同節(jié)點數(shù)據(jù)的更新同步問題,許可局部和遠程查詢,回避了復雜的查詢處理問題。進一步的工作是增加有限的重復,如果最新的數(shù)據(jù)并不是最重要的情況下,這樣提高了檢索的性能。最后,就是完全的分布式數(shù)據(jù)庫管理。系統(tǒng)的功能能夠處理復雜的查詢,有較好的并發(fā)控制機制和保證數(shù)據(jù)的更新同步。
對分布數(shù)據(jù)管理的研究有兩個方面。一是單項的研究。比如數(shù)據(jù)的分布問題,通信問題等。在研究一個問題時,假定其他因素是不變的,得出研究成果。此處還要研究的是要將各種因素綜合起來,研究它們的相互作用和結果。數(shù)據(jù)庫設計和更新同步之間就有密切的聯(lián)系,對于更新要求,依據(jù)不同的更新同步方案,對通信系統(tǒng)的要求也隨著不同。因此,就要對這些因素綜合地考慮。
分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究領域還包括對計算機網(wǎng)絡的研究。計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展,已經(jīng)很大程度地影響到了數(shù)據(jù)庫和分布數(shù)據(jù)庫的領域。不管是在遠程網(wǎng)絡還是局域網(wǎng)領域,都發(fā)生了很多的變比。局域網(wǎng)和遠程網(wǎng)之間的處理差別,必然會導致處理數(shù)據(jù)庫和分布數(shù)據(jù)庫問題的顯然不同的一些原則和方法。
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