Модели данных, поддерживаемые СУБД. Концепция и разработка распределенных СУБД
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ы между транзакциями редки, и доводят транзакцию до конца, а затем производят проверку корректности. Если выясняется, что фиксация данной транзакции повлечет нарушение сериализуемости, то транзакция откатывается и запускается снова.
1.3 Функции и архитектура распределенной ИС
В большинстве случаев распределенная СУБД состоит из ядра СУБД и набора дополнительных продуктов, покупаемых отдельно, которые обеспечивают работу с распределенной БД. Некоторые фирмы-разработчики СУБД встраивают средства работы с распределенной БД в ядро СУБД. Кроме того, различные фирмы вкладывают разные понятия в термин "распределенная СУБД" и по разному определяют набор необходимых для такой СУБД функций. Поэтому потенциальным покупателям распределенных СУБД очень непросто сравнивать эти СУБД между собой и делать правильный выбор. Однако существует некоторый набор функций, которые должны быть присущи каждой распределенной СУБД. Наиболее распространенным описанием этих функций является следующее:
Распределенная СУБД обеспечивает пользователям доступ к информации независимо от того, какое оборудование и какое прикладное программное обеспечение используется в узлах сети. Пользователи при этом не обязаны знать, где физически размещаются данные и как надо выполнять физический доступ к ним. Распределенная СУБД позволяет выполнять горизонтальное и вертикальное "расщепление" таблиц и помещать данные одной таблицы в различных узлах сети. Запросы к данным распределенной БД формулируются так, как будто база данных локальна. При обработке транзакций и выполнении операций копирования/восстановления распределенной БД обеспечивается целостность всей БД.
Протоколы управления БД, например протокол двухфазной фиксации изменений, реализуют механизмы блокировки, обеспечивающие непротиворечивость данных. Средства глобальной оптимизации запросов автоматически выбирают наилучший способ выполнения в локальной или глобальной сети сложных транзакций, а специальные мониторы позволяют получать информацию о параметрах выполняющихся в разных узлах процессов и на основе этой информации выполнять настройку системы с целью обеспечения максимальной производительности работы.
Президент фирмы Alternative Technologies Макговерн сформулировал 13 основных функций, которые должна поддерживать распределенная СУБД. Рассмотрим их подробнее [7, c.116].
. Распределенный словарь (дирректория) данных. в словаре содержится информация о типе данных, месте их размещения и о способе доступа к данным.
. Прозрачный протокол двухфазной фиксации изменений. Этот протокол обеспечивает непротиворечивость данных. При выполнении транзакции, изменяющей данные в нескольких узлах, протокол двухфазной фиксации обеспечивает успешное выполнение всей транзакции только в том случае, если успешно выполнилась обработка в каждом узле. Если же в одном из узлов обработка не выполнена успешно, то аннулируются результаты работы всей транзакции.
. Горизонтальная и вертикальная фрагментация. Эта функция позволяет "расщеплять" таблицу БД по строкам (горизонтально) и по столбцам (вертикально) и размещать части данных таблицы в разных узлах сети.
.Независимость дублирования данных. Это свойство СУБД позволяет создавать в узлах сети дубли данных без снижения производительности приложения и без нарушения непротиворечивости данных.
. Распределенные представления (views). Представления могут формироваться при выполнении операции соединения (join) таблиц, размещающихся в разных узлах.
. Оптимизация распределенных запросов. Оптимизация алгоритмов выполнения сложных операций, например соединения таблиц, выполняется с учетом размещения данных в глобальной сети. При этом учитывается пропускная способность сети, ее загрузка и объем передаваемой информации, вычислительная мощность узлов. На основе этой информации делается вывод о том, где лучше всего производить операцию соединения таблиц (как наиболее трудоемкую операцию).
. Распределенные ограничения целостности. Эта функция обеспечивает ссылочную целостность данных. В узлах могут находиться таблицы, зависящие от некоторой таблицы-мастера. При модификации данных таблицы-мастера автоматически модифицируются зависимые таблицы.
. Локальная автономия. Администратор БД конкретного узла полностью контролирует данные локальной БД данного узла. Он может работать независимо от администраторов других узлов.
9. Непрерывная обработка (continual operation). Обработка, выполняемая в локальном узле БД, не может быть прервана командами из другого узла. Т.е. в каждом узле обработка выполняется независимо и целиком.
. Независимость размещения. Изменение места хранения данных не ведет к изменению работающих с этими данными приложений.
. Обработка распределенных транзакций. Обеспечение ограничений целостности поддерживается и при выполнении транзакции, изменяющей несколько узлов.
. Глобальная обработка взаимоблокировок и проблем, возникающих при одновременном доступе к данным. Блокировка данных может выполняться во всех узлах БД. Необходимо выявлять и разрешать ситуации, когда два узла взаимно блокируют друг друга.
. Независимость от типа компьютеров, операционных систем, сетевых протоколов, типов СУБД. Эта независимость осуществляется путем использования как встроенных в СУБД средств, так и шлюзов (gateways).
Существует множество альтернатив распределенной обработки. Наиболее популярна ?/p>