分布式數(shù)據(jù)庫研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、山西大學(xué)研究生學(xué)位課程論文（2014-2015學(xué)年第2學(xué)期）學(xué)院（中心、所）：計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程名稱：分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)論文題目：分布式數(shù)據(jù)庫研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢授課教師（職稱）：曹峰（）研究生姓名：劉杰飛級：2014級號：201422403003日期：山西大學(xué)研究生學(xué)院2015年6月17日分布式數(shù)據(jù)庫研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢摘要隨著大數(shù)據(jù)、云時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求的拓展和計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境的變化，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信、蜂窩通信、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和激增的Intranet及Internet得到了廣泛應(yīng)用，使分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。為了符合當(dāng)

2、今信息系統(tǒng)的應(yīng)用需求和企業(yè)組織的管理思想和管理模式。分布式數(shù)據(jù)庫提供了解決整個(gè)信息資產(chǎn)被分裂所成的信息孤島，為孤島聯(lián)系在一起提供橋梁。本文主要介紹分布式數(shù)據(jù)庫的研究現(xiàn)狀，存在的一些問題以及未來的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞分布式數(shù)據(jù)庫；發(fā)展趨勢；現(xiàn)狀及問題1 .引言隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和消費(fèi)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了重大變化，這些變化深刻地影響著人民生活的方方面面。尤其是近十年來人們對計(jì)算機(jī)的依賴性越來越強(qiáng)，同時(shí)也對計(jì)算機(jī)提出了更高的要求。隨著數(shù)據(jù)庫在各個(gè)行業(yè)中的不斷發(fā)展，各行業(yè)也對數(shù)據(jù)庫提出了更高的要求，數(shù)據(jù)量也急劇增加，同時(shí)有關(guān)大數(shù)據(jù)分析的討論正在愈演愈烈。甚至出現(xiàn)了爆炸性增長的趨勢，一

3、方面是由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)智能終端的普及發(fā)展，數(shù)據(jù)信息正以每年40%勺速度增長，造成數(shù)據(jù)量龐大；同時(shí)，數(shù)據(jù)種類呈多樣性，文本、圖片、視頻等結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)共存；另一方面也要求實(shí)時(shí)交互性強(qiáng)；最重要的是大數(shù)據(jù)蘊(yùn)含了巨大的商業(yè)價(jià)值。相應(yīng)的對于管理這些數(shù)據(jù)的復(fù)雜度也隨之增加。同時(shí)各行業(yè)部門或企業(yè)所使用的軟硬件之間的差異，這給開發(fā)企業(yè)管理數(shù)據(jù)庫管理軟件帶來了巨大的工作量，如果能夠有效解決這個(gè)問題，即使用同一模塊管理操作不同的數(shù)據(jù)表格，對不同的數(shù)據(jù)表格進(jìn)行查詢、插入、刪除、修改等操作，也即對企業(yè)簡單的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)即插即用的功能，那么就能大大地減少軟件開發(fā)的維護(hù)和更新費(fèi)用，縮短軟件的開發(fā)周期。分布式數(shù)據(jù)庫系

4、統(tǒng)的開發(fā)，降低了企業(yè)開發(fā)的成本，提高了軟件使用的回報(bào)率。當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入了信息時(shí)代，人們將越來越多的信息存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)上。如何更有效地存儲(chǔ)、管理、共享和提取信息，越來越引起人們的關(guān)注。集中式數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并且得到迅速發(fā)展。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的出現(xiàn)，有效地利用企業(yè)現(xiàn)有資源和網(wǎng)絡(luò)資源。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)面向地理上分布而在管理上需要不同程度集中的處理系統(tǒng)，主要解決在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的分布和處理。由于分布式數(shù)據(jù)庫有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以廣泛地應(yīng)用于大企業(yè)，多種行業(yè)及軍事國防等領(lǐng)域，這對建立集約型社會(huì)，加快社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)

5、，將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。2 .分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀2.1 分布式數(shù)據(jù)庫概述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)就是由分布于多個(gè)計(jì)算機(jī)結(jié)點(diǎn)上的若干個(gè)數(shù)據(jù)庫組成，每個(gè)子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它們都擁有各自的數(shù)據(jù)庫、中央處理機(jī)、終端，以及各自的局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，分布式數(shù)據(jù)庫在使用上可視為一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫，而實(shí)際上它是分布在地理分散的各個(gè)結(jié)點(diǎn)上。當(dāng)然，分布在各個(gè)結(jié)點(diǎn)上的子數(shù)據(jù)庫在邏輯上是相關(guān)的。簡單的說，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是物理上分散而邏輯上集中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多個(gè)邏輯單位(通常是集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng))連接起來，共同組成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。分

6、布式數(shù)據(jù)庫是一個(gè)建立在計(jì)算機(jī)通信機(jī)制上的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，由于數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)在不同的站點(diǎn)上，一個(gè)事務(wù)所涉及的數(shù)據(jù)可能分布在多個(gè)不同的站點(diǎn)上，這種分布執(zhí)行的事務(wù)，系統(tǒng)既要有以一個(gè)優(yōu)化的分布查詢策略又要保證事務(wù)執(zhí)行的原則性、可串行性以及解決分布式事務(wù)管理和安全問題等等。雖然面臨如此大的挑戰(zhàn)，但是相比于集中式數(shù)據(jù)庫，分布式數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)以下一些方面：(1)現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)據(jù)庫往往是分布存在于各個(gè)物理點(diǎn)的，比如銀行的若干支行，公司的子公司，對于每個(gè)站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫來說通常只要描述本地的數(shù)據(jù)，局部數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源和大多數(shù)用戶一般駐留在本地，這就符合分布式的模型。(2)分布式數(shù)據(jù)庫增加了可靠性和可用性，這是分布式數(shù)

7、據(jù)庫技術(shù)的最吸引人的優(yōu)點(diǎn)，可靠性是說系統(tǒng)在特定時(shí)刻能達(dá)到的能力，可用性是說在一定時(shí)間間隔內(nèi)系統(tǒng)能繼續(xù)工作的能力，當(dāng)數(shù)據(jù)和DBM獻(xiàn)件分布在幾個(gè)不同的站點(diǎn)上時(shí)，當(dāng)有幾個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)故障，僅僅是出故障的站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和軟件不能正常工作，而其他站點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不受影響仍然能繼續(xù)工作，這就可以很好的改善系統(tǒng)的可用性和可靠性。如果數(shù)據(jù)和軟件能冗余地存放在多個(gè)站點(diǎn)，其改善的效果會(huì)更好，但此時(shí)會(huì)造成數(shù)據(jù)冗余，對系統(tǒng)造成大的負(fù)荷，同時(shí)維護(hù)成本也同時(shí)增加。同時(shí)還可以獲得一定的容錯(cuò)能力，而在傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，單個(gè)站點(diǎn)的故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。(3)分布式數(shù)據(jù)庫還提供局部自治的數(shù)據(jù)共享，各個(gè)站點(diǎn)的用戶總是希望

8、擁有自己的數(shù)據(jù)并且管理自己的數(shù)據(jù)，同時(shí)又想共享其他場地上的有關(guān)數(shù)據(jù)，在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫均有一定的自治權(quán)，這種基于局部自治的數(shù)據(jù)共享較好的滿足了用戶的需求。(4)分布式數(shù)據(jù)庫還改善了系統(tǒng)整體的性能，當(dāng)一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫分布在多個(gè)站點(diǎn)上時(shí)，在每個(gè)站點(diǎn)上就是較小的數(shù)據(jù)庫，由于規(guī)模較小，在單個(gè)站點(diǎn)上的局部查詢和事務(wù)處理會(huì)有較好的性能。對于事務(wù)執(zhí)行而言，可以調(diào)用多個(gè)場地上的數(shù)據(jù)，在不同場地上并行處理以減少相應(yīng)時(shí)間，同時(shí)大部分?jǐn)?shù)據(jù)可以就地訪問，減少了通信開銷，避免了集中式數(shù)據(jù)庫的瓶頸問題。(5)在分布式數(shù)據(jù)庫中，用戶可以根據(jù)自己的需要增減節(jié)點(diǎn)，或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行重新配置，靈活性好?？梢灾鸩綌U(kuò)展處理能

9、力和系統(tǒng)的規(guī)模，而不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的正常運(yùn)行，有時(shí)候這也是系統(tǒng)擴(kuò)展的唯一途徑。(6)另外還有其他優(yōu)點(diǎn)比如數(shù)據(jù)分布透明性、集中與自治相結(jié)合的控制機(jī)制，局部DBMS1以獨(dú)立地管理局部數(shù)據(jù)庫，具有自治的功能。同時(shí)，系統(tǒng)又設(shè)有集中控制機(jī)制，協(xié)調(diào)各局部DBMS勺工作，執(zhí)行全局控制管理功能。事物管理的分布性，也就是一個(gè)全局事物的執(zhí)行可分解為在若干個(gè)站點(diǎn)上子事物的執(zhí)行。同時(shí)提高系統(tǒng)效率，降低通信費(fèi)用，擁有較大的靈活性和可伸縮性，在經(jīng)濟(jì)性和保護(hù)投資方面也有很大優(yōu)勢。2.2 分布式數(shù)據(jù)庫發(fā)展歷史世界第一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫是由美國計(jì)算機(jī)公司(CCA于1976年至1978年設(shè)計(jì)，并于1979年在DEC-10和

10、DEC-20計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的SSD-1。80年代，分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)入成長階段，90年代分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)開始進(jìn)入商品化應(yīng)用階段。德國斯圖加特大學(xué)研制的POREL系統(tǒng)、美國舊M研制的SystemR、美國加州大學(xué)伯克利分校研制的分布式INGRES荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研制的擴(kuò)展INGRES法國研制的SIRIUS-DELTA還有國內(nèi)的上?？萍即髮W(xué)與華東師范大學(xué)合作實(shí)現(xiàn)的C-POREL武漢大學(xué)研制的WDDBSIWOODDB欲北大學(xué)研制的DMU/FO!(統(tǒng)都是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的杰出代表。目前也提出了一些比較好的新型分布式數(shù)據(jù)庫處理架構(gòu)，如下圖其架構(gòu)包括分布式數(shù)據(jù)庫引擎和分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)兩個(gè)部分。分布式數(shù)據(jù)庫

11、引擎是系統(tǒng)核心，其負(fù)責(zé)SQL解析、優(yōu)化、路由、分發(fā)、合并等操作，同時(shí)將底層的眾多存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)管理起來；分布式存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理及同步。在實(shí)際應(yīng)用中可靈活構(gòu)建不同規(guī)模的數(shù)據(jù)庫集群，通過將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分片到不同的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中，極大地降低了普通數(shù)據(jù)庫面對海量數(shù)據(jù)時(shí)的壓力；通過將用戶的SQL請求分發(fā)到各節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行，充分利用各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源，從而使PC服務(wù)器集群達(dá)到小型機(jī)、中大型機(jī)的性能。分布式數(shù)熱庫弓分布式數(shù)掘存簿節(jié)點(diǎn)圖I分布式數(shù)據(jù)昨處擁塞曲段審3 .分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)基本原理方法3.1 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個(gè)真正意義上的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)該看起來完全像一個(gè)非分布式系統(tǒng)，其系

12、統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和體系機(jī)構(gòu)圖如下：圖3分布式數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)圖圖2分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)除了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本身的硬件和軟件（包括操作系統(tǒng)、語言及語言編譯程序、其他應(yīng)用程序），主要成分有：數(shù)據(jù)庫（DB,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS和數(shù)據(jù)庫管理員（DBA。分布式數(shù)據(jù)庫是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫的邏輯集合。它對集中式操作系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)充。與集中式數(shù)據(jù)庫一樣，分布式數(shù)據(jù)庫也是由兩部分組成：一部分是關(guān)于應(yīng)用所需要的數(shù)據(jù)的集合，稱為應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，它是分布式數(shù)據(jù)庫的主體。另一部分是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，以及全局?jǐn)?shù)據(jù)的分片、分布的描述、稱為描述數(shù)據(jù)庫，也稱數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)目錄或元數(shù)據(jù)。3.2 分布式數(shù)據(jù)

13、庫數(shù)據(jù)分片與分布從分布式數(shù)據(jù)庫的定義中，我們知道，所謂的分布式簡單的說，就是把一個(gè)整體分成多個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，所以對于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來講，就是把一個(gè)大片數(shù)據(jù)分成多個(gè)獨(dú)立的小數(shù)據(jù)存放在網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)主機(jī)上，我們把這個(gè)過程就稱為數(shù)據(jù)分片。在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)的分片有以下幾種方法：3.3 水平分片所謂水平分片就是按一定的條件把全局關(guān)系的所有元組劃分成若干不相交的子集，每個(gè)子集為關(guān)系的一個(gè)片段，簡單地說，就是按關(guān)鍵字的特征來劃分全局?jǐn)?shù)據(jù)庫。(2)垂直分片所謂垂直分片就是把一個(gè)全局關(guān)系的屬性集分成若干子集，并在這些子集上作投影運(yùn)算，每個(gè)投影稱為垂直分片。在對數(shù)據(jù)庫分片時(shí)，最好應(yīng)避免出現(xiàn)過多的重復(fù)字段

14、，但這種重復(fù)又是必要的，因?yàn)樗鼈兡軌虮磉_(dá)記特征，使局部數(shù)據(jù)庫之間的記錄能一一對應(yīng)，這樣的字段要求其值相對固，不要隨意改動(dòng)。(3)混合分片在分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，僅僅進(jìn)行單一的水平分片或垂直分片往往是不夠的，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般都同時(shí)用到這兩種方法，這就是混合分片的方法。所謂混合分片，簡單地說就是以上兩種方法的混合。可以先水平分片再垂直分片，或先垂直分片再水平分片，或其他形式，但他們的結(jié)果可能是不相同的。在對數(shù)據(jù)分片的過程中，并不是簡單的水平，垂直分成多份就可以了，在分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)必須有符合一定的要求和規(guī)則。比如：(1)完整性要求必須把全局關(guān)系的所有數(shù)據(jù)映射到片段中，決不允許有屬于全局關(guān)系的數(shù)據(jù)卻不

15、屬于它的任何一個(gè)片段。(2)可重構(gòu)要求必須保證能夠由同一個(gè)全局關(guān)系的各個(gè)片段來重建該全局關(guān)系。對于水平分片可用并操作重構(gòu)全局關(guān)系；對于垂直分片可用聯(lián)接操作重構(gòu)全局關(guān)系。即“化整為零”的數(shù)據(jù)，還要能夠再“化零為整”。(3)不重復(fù)要求要求一個(gè)全局關(guān)系被分割后所得的各個(gè)數(shù)據(jù)片段互不重疊(對垂直分片的主鍵除外)。數(shù)據(jù)分布是分布式數(shù)據(jù)庫的又一特征，是指分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是存儲(chǔ)在一個(gè)站點(diǎn)的存儲(chǔ)設(shè)備上，而是根據(jù)需要將數(shù)據(jù)劃分成邏輯片段，按某種策略將這些片段分散在各個(gè)站點(diǎn)上。數(shù)據(jù)分布的策略主要有以下幾種方法：(1)集中式：所有數(shù)據(jù)片段都安排在同一個(gè)場地上。(2)分割式：所有數(shù)據(jù)只有一份，它被分割成若干邏輯

16、片段，每個(gè)邏輯片段被指派在一個(gè)特定的場地上。(3)全復(fù)制式：數(shù)據(jù)在每個(gè)場地重復(fù)存儲(chǔ)。也就是每個(gè)場地上都有一個(gè)完整的數(shù)據(jù)副本。(4)混合式：這是一種介乎于分割式和全復(fù)制式之間的分配方式。4 .分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要面臨的挑戰(zhàn)分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)是一項(xiàng)仍然不斷發(fā)展的技術(shù)，從總體上看，分布式數(shù)據(jù)的研究已經(jīng)從起步階段發(fā)展到了攻堅(jiān)階段，目前急需對分布式技術(shù)的某些問題進(jìn)行深層研究，比如說查詢的優(yōu)化問題，并且同時(shí)需要對所存在的問題進(jìn)行解決，如信息的安全隱患問題，事務(wù)管理要求過高的問題。分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)面臨的一些技術(shù)上的挑戰(zhàn)主要有以下幾方面：(1)數(shù)據(jù)的分片、分布與冗余度問題(2)分布式數(shù)據(jù)庫的事務(wù)管理問題(3)分

17、布式數(shù)據(jù)庫的安全問題其中分布式數(shù)據(jù)庫的大部分問題都是有數(shù)據(jù)的分片和分布引起的。它對整個(gè)系統(tǒng)的可用性、可靠性及效率有極大的影響。同時(shí)也與分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的其他方面的問題密切相關(guān)，尤其是分布式查詢處理問題。比如集中式分布會(huì)造成數(shù)據(jù)的檢索和修改都必須通過這個(gè)站點(diǎn)，使站點(diǎn)負(fù)擔(dān)過重，一旦這個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)故障，將會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)崩潰。分隔式分布的缺點(diǎn)在于對于全局的查詢和修改，所需時(shí)間長，因?yàn)閿?shù)據(jù)不在統(tǒng)一場地，需要進(jìn)行通信。如果通信狀況不好或者通信代價(jià)過大的話，系統(tǒng)整體效率會(huì)下降很多。復(fù)制式的分布需要保持各個(gè)站點(diǎn)上數(shù)據(jù)的同步修改，這將付出高昂代價(jià)。另外整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余很大，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量也只是一個(gè)站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫的容量

18、。對系統(tǒng)物理硬件的開銷也很大?；旌鲜诫m然結(jié)合了集中式和分割式的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)也帶來了這兩種方式的缺陷。同時(shí)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對事務(wù)管理性能要求更高由于，分布式數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)分散到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上，所以為了調(diào)配在幾個(gè)位置上的活動(dòng)，事務(wù)管理的性能比在中心數(shù)據(jù)庫時(shí)花費(fèi)更高，甚至可能抵消許多其他的優(yōu)點(diǎn)。另外在數(shù)據(jù)的安全性也存在隱患由于分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)是在各個(gè)數(shù)據(jù)庫的位置是透明的，所以使大量信息的安全性存在隱患，甚至造成重要信息被泄漏。而且分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在開發(fā)時(shí)自身也存在著安全隱患，通常數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的共享過程存在著安全問題，計(jì)算機(jī)病毒隱藏其中，在數(shù)據(jù)共享的同時(shí)大量繁殖、廣泛傳播，污染了眾多互聯(lián)的計(jì)算機(jī)，破壞了數(shù)據(jù)

19、庫及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常使用。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是通過各個(gè)相互聯(lián)系的站點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播和管理的，各站點(diǎn)的安全與否也關(guān)系著分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全，如果某一站點(diǎn)被黑客攻擊，或存在著計(jì)算機(jī)病毒，那么在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中就存在著危險(xiǎn)。這無疑也增加了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的維護(hù)成本。5 .分布式數(shù)據(jù)庫面臨的難點(diǎn)及未來發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生，主要是為了方便人們自動(dòng)化管理和使用日常生活中的海量數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化地管理、分析，能夠有效提供人們的工作效率。而隨著傳統(tǒng)的人工管理數(shù)據(jù)文件的方式逐漸被取代，它也逐漸被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的歷程中，每一個(gè)管理方式都是前一個(gè)管理方式的補(bǔ)充、優(yōu)化、完善，

20、其中的推動(dòng)力則是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)獨(dú)立性和共享性的更高要求。正是基于這兩點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫理論的逐漸完善。我的研究方向是人工智能方向的流形學(xué)習(xí)，主要是對高維數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，同樣也是對大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。所以我認(rèn)為未來分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢，除了解決上面面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)還有一些更好的發(fā)展方向。比如與人工智能的有機(jī)結(jié)合、與面向?qū)ο蠹夹g(shù)的結(jié)合、應(yīng)用并行計(jì)算機(jī)、高性能工作站對其影響顯著，也引導(dǎo)著分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢。人工智能和分布式數(shù)據(jù)庫的相結(jié)合是數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，這種結(jié)合能夠使分布式數(shù)據(jù)庫更加智能化，即數(shù)據(jù)挖掘和知識工程。兩技術(shù)的結(jié)合能夠旨在發(fā)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)中的新信息、所蘊(yùn)含的知識，而這些內(nèi)容將為

21、人們的生活提供便利與幫助。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)僅僅是一種數(shù)據(jù)處理、分析方面的技術(shù)，它的優(yōu)勢在于對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理、檢索，而邏輯推理能力是數(shù)據(jù)庫技術(shù)所不具備的。另一方面，人工智能則可以通過計(jì)算機(jī)模擬人的大腦思維過程，邏輯推理和判斷是人工智能技術(shù)的主要特征。智能化的分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)該是人工智能分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，同時(shí)具有兩者的優(yōu)點(diǎn)且避免他們的缺點(diǎn),而這也就是分布式知識庫系統(tǒng)知識庫是存以關(guān)系代數(shù)為理論基礎(chǔ)的關(guān)系數(shù)據(jù)儲(chǔ)事實(shí)的外延數(shù)據(jù)庫和存儲(chǔ)常用知識的內(nèi)涵數(shù)據(jù)庫的聯(lián)合體庫管理系是非常嚴(yán)格的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。目前，它已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)實(shí)生活中的眾多應(yīng)用。然而，隨著近些年軟件工程技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化的軟件編程方法已經(jīng)逐步進(jìn)入到基于面向?qū)ο蟮木幊虝r(shí)代，這一點(diǎn)也逐漸滲透到數(shù)據(jù)庫技術(shù)領(lǐng)域，也推動(dòng)著分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用發(fā)展由傳統(tǒng)領(lǐng)域往面向?qū)ο箢I(lǐng)域的擴(kuò)展。分布式面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫具有以下幾個(gè)優(yōu)