分布式體系結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-21 22:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-21 22:30:01 來(lái)源：信息時(shí)代

    分布式體系結(jié)構(gòu) : 數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體,但物理地分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同站點(diǎn)(site)上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用這種體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)就是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(distributed database system,DDBS)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由若干個(gè)站點(diǎn)集合而成。每個(gè)站點(diǎn)都是一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),它們都擁有各自的數(shù)據(jù)庫(kù)、處理機(jī)、終端以及各自的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(distributed data base management system,DDBMS)。在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,大多數(shù)處理任務(wù)由本站點(diǎn)計(jì)算機(jī)訪問(wèn)本站點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)完成; 對(duì)于本站點(diǎn)計(jì)算機(jī)不能勝任的處理任務(wù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)存取和處理多個(gè)異地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù),執(zhí)行全局應(yīng)用。因此分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以看作是一系列集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的聯(lián)合。它們?cè)谶壿嬌蠈儆谕幌到y(tǒng),但在物理結(jié)構(gòu)上是分布式的。
分布式體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 分布式體系結(jié)構(gòu)

1.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分類(lèi)
按組成分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)各不同站點(diǎn)上所使用的DBMS來(lái)分,分布式體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可分為以下兩類(lèi):
(1) 同構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)(homogeneous distributed database): 同構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是指所有的站點(diǎn)都使用相同的DBMS,如都是Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。各個(gè)站點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)可以不相同,因?yàn)橛布筒僮飨到y(tǒng)的不同將由通信軟件來(lái)處理和管理。在這樣的系統(tǒng)中,由于各站點(diǎn)都使用相同的操作模式,它們彼此了解,合作處理用戶(hù)的需求。本地站點(diǎn)的DBMS放棄了作為自治權(quán)一部分的更改模式以及其他一些數(shù)據(jù)庫(kù)管理的權(quán)限。為了使得事務(wù)處理能在多個(gè)站點(diǎn)間進(jìn)行,DBMS還必須和其他站點(diǎn)合作來(lái)交換事務(wù)的信息。
(2)異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)(heterogeneous distributed database): 異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是指不同的站點(diǎn)有不同的模式,使用不同的DBMS軟件。由于各站點(diǎn)的模式不同,它們可能彼此并不了解,在事務(wù)處理過(guò)程中,它們僅能為合作提供有限的功能。模式的差別成為查詢(xún)處理中的主要問(wèn)題,DBMS軟件的差別成為訪問(wèn)多站點(diǎn)事務(wù)處理的障礙?，F(xiàn)有的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)尚不能解決異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的許多問(wèn)題。異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。
如果是新建一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),理所當(dāng)然是采用同構(gòu)分布式體系結(jié)構(gòu)。但如果是已經(jīng)存在若干現(xiàn)成的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),要將它們集成為一個(gè)統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),為了能充分保護(hù)用戶(hù)過(guò)去在軟、硬件上花費(fèi)的投資,就可能不得不采用異構(gòu)分布式體系結(jié)構(gòu)。
2. 分布式體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)特點(diǎn)
雖然可以把分布式體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)看成是若干個(gè)集中式體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合,但相對(duì)于集中式體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)又有如下特點(diǎn):
(1)相等規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在出現(xiàn)故障的幾率上不會(huì)比集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)低,但由于其故障的影響僅限于局部數(shù)據(jù)應(yīng)用,因此就整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講它的可靠性是比較高的。
(2)在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)里不強(qiáng)調(diào)集中控制概念,雖然它具有一個(gè)以全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理員為基礎(chǔ)的分層控制結(jié)構(gòu),但是每個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理員都具有高度的自主權(quán)。這就是站點(diǎn)自主性(site autonomy),它允許每個(gè)站點(diǎn)可以決定哪些數(shù)據(jù)專(zhuān)屬于本地站點(diǎn),哪些數(shù)據(jù)可以提供出來(lái)供其他站點(diǎn)公用。
(3)在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中除了數(shù)據(jù)獨(dú)立性這一重要概念外,增加了一個(gè)新的概念,就是站點(diǎn)透明性(site transparency)。所謂站點(diǎn)透明性就是:對(duì)用戶(hù)而言,在編寫(xiě)程序時(shí)好像數(shù)據(jù)沒(méi)有被分布一樣,事務(wù)的分布式處理也對(duì)用戶(hù)透明,因此用戶(hù)感覺(jué)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)處理都處在他所在的站點(diǎn)上,就像是一個(gè)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)一樣。
(4)與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不同,數(shù)據(jù)冗余在分布式系統(tǒng)中被看作是所需要的特性,其原因在于:首先,如果在需要的站點(diǎn)復(fù)制數(shù)據(jù),則可以提高局部的自主應(yīng)用能力; 其次,當(dāng)某站點(diǎn)發(fā)生故障時(shí),可以操作其他站點(diǎn)上的復(fù)制數(shù)據(jù),因此這可以增加系統(tǒng)的有效性。當(dāng)然,在分布式系統(tǒng)中對(duì)最佳冗余度的評(píng)價(jià)是很復(fù)雜的。
分布式體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)可以解決組織機(jī)構(gòu)分散而數(shù)據(jù)需要相互聯(lián)系的問(wèn)題。比如銀行系統(tǒng),總行與各分行處于不同的城市或城市中的各個(gè)地區(qū),在業(yè)務(wù)上它們需要處理各自的數(shù)據(jù),也需要彼此之間的交換和處理,這就需要分布式體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。