分布式數(shù)據(jù)庫

分布式數(shù)據(jù)庫一、分布式數(shù)據(jù)庫簡介分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DDBS:Distributed

Database

System)是在集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展來的。是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有兩種：一種是物理上分布的，但邏輯上卻是集中的。這種分布式數(shù)據(jù)庫只適宜用途比較單一的、不大的單位或部門。另一種分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在物理上和邏輯上都是分布的，也就是所謂聯(lián)邦式分布數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。由于組成聯(lián)邦的各個(gè)子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是相對(duì)“自治”的，這種系統(tǒng)可以容納多種不同用途的、差異較大的數(shù)據(jù)庫，比較適宜于大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)庫的集成。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DDBS)包含分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DDBMS)和分布式數(shù)據(jù)庫(DDB)。2一、分布式數(shù)據(jù)庫簡介分布式數(shù)據(jù)庫中每一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器合作地維護(hù)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫的一致性。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)稱為結(jié)點(diǎn)。如果一結(jié)點(diǎn)具有管理數(shù)據(jù)庫軟件，該結(jié)點(diǎn)稱為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。如果一個(gè)結(jié)點(diǎn)為請(qǐng)求服務(wù)器的信息的一應(yīng)用，該結(jié)點(diǎn)稱為客戶。在ORACLE客戶，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，可存取數(shù)據(jù)信息和與用戶交互。在服務(wù)器，執(zhí)行ORACLE軟件，處理對(duì)ORACLE數(shù)據(jù)庫并發(fā)、共享數(shù)據(jù)存取。ORACLE允許上述兩部分在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，但當(dāng)客戶部分和服務(wù)器部分是由網(wǎng)連接的不同計(jì)算機(jī)上時(shí)，更有效。3一、分布式數(shù)據(jù)庫簡介ORACLE允許在SQL語句中使用全局對(duì)象名引用分布式數(shù)據(jù)庫中的模式對(duì)象(表、視圖和過程)。在ORACLE中，一個(gè)模式對(duì)象的全局名由三部分組成：包含對(duì)象的模式名、對(duì)象名、數(shù)據(jù)庫名，其形式如：

SCOTT.EMP@SALES.DIVISION3.ACME.COMORACLE提供兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫中表重復(fù)的透明性：表快照提供異步的表重復(fù);觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)同步的表的重復(fù)。在兩種情況下，都實(shí)現(xiàn)了對(duì)表重復(fù)的透明性。在單場地或分布式數(shù)據(jù)庫中，所有事務(wù)都是用COMMIT或ROLLBACK語句中止。4二、分布式數(shù)據(jù)庫的分類(1)

同構(gòu)同質(zhì)型DDBS：各個(gè)場地都采用同一類型的數(shù)據(jù)模型(譬如都是關(guān)系型)，并且是同一型號(hào)的DBMS。(2)

同構(gòu)異質(zhì)型DDBS：各個(gè)場地采用同一類型的數(shù)據(jù)模型，但是DBMS的型號(hào)不同，譬如DB2、ORACLE、SYBASE、SQL

Server等。(3)

異構(gòu)型DDBS：各個(gè)場地的數(shù)據(jù)模型的型號(hào)不同，甚至類型也不同。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，異種機(jī)聯(lián)網(wǎng)問題已經(jīng)得到較好的解決，此時(shí)依靠異構(gòu)型DDBS就能存取全網(wǎng)中各種異構(gòu)局部庫中的數(shù)據(jù)。5三、分布式數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)DDBS的基本特點(diǎn)：

(1)物理分布性：數(shù)據(jù)不是存儲(chǔ)在一個(gè)場地上，而是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)場地上。

邏輯整體性：數(shù)據(jù)物理分布在各個(gè)場地，但邏輯上是一個(gè)整體，它們被所有用戶(全局用戶)共享，并由一個(gè)DDBMS統(tǒng)一管理。

(2)場地自治性：各場地上的數(shù)據(jù)由本地的DBMS管理，具有自治處理能力，完成本場地的應(yīng)用(局部應(yīng)用)。

(3)場地之間協(xié)作性：各場地雖然具有高度的自治性，但是又相互協(xié)作構(gòu)成一個(gè)整體。DDBS的其他特點(diǎn)

(1)數(shù)據(jù)獨(dú)立性

(2)集中與自治相結(jié)合的控制機(jī)制

(3)適當(dāng)增加數(shù)據(jù)冗余度

(4)事務(wù)管理的分布性

6四、分布式數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)(1)

更適合分布式的管理與控制。(2)

具有靈活的體系結(jié)構(gòu)。(3)

系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)，可靠性高，可用性好。(4)

在一定條件下響應(yīng)速度加快。(5)

可擴(kuò)展性好，易于集成現(xiàn)有系統(tǒng)，也易于擴(kuò)充。(1)

通信開銷較大，故障率高。(2)

數(shù)據(jù)的存取結(jié)構(gòu)復(fù)雜。(3)

數(shù)據(jù)的安全性和保密性較難控制。7五、數(shù)據(jù)分片1、水平分片：

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。2、垂直分片：

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。3、導(dǎo)出分片：

又稱為導(dǎo)出水平分片，即水平分片的條件不是本關(guān)系屬性的條件，而是其他關(guān)系屬性的條件。4、混合分片：

以上三種方法的混合?？梢韵人椒制俅怪狈制?，或先垂直分片再水平分片，或其他形式，但他們的結(jié)果是不相同的。8五、數(shù)據(jù)分片(1)

完備性條件：

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)卻不屬于它的任何一個(gè)片段。(2)

可重構(gòu)條件：

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(duì)于水平分片可用并操作重構(gòu)全局關(guān)系;對(duì)于垂直分片可用聯(lián)接操作重構(gòu)全局關(guān)系。(3)

不相交條件：

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(duì)垂直分片的主鍵除外)。9六、數(shù)據(jù)分配方式(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。10七、體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)分配概念的分離，形成了“數(shù)據(jù)分布獨(dú)立型”概念。數(shù)據(jù)冗余的