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简述分布式数据库的模式结构

归档日期:08-09       文本归类:分布式应用      文章编辑:爱尚语录

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  2013-07-10展开全部布式数据库系统通常使用较小的计算机系统,每台计算机可单独放在一个地方,每台计算机中都有DBMS的一份完整拷贝副本,并具有自己局部的数据库,位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接,共同组成一个完整的、全局的大型数据库。

  这种组织数据库的方法克服了物理中心数据库组织的弱点。首先,降低了数据传送代价,因为大多数的对数据库的访问操作都是针对局部数据库的,而不是对其他位置的数据库访问;其次,系统的可靠性提高了很多,因为当网络出现故障时,仍然允许对局部数据库的操作,而且一个位置的故障不影响其他位置的处理工作,只有当访问出现故障位置的数据时,在某种程度上才受影响;第三,便于系统的扩充,增加一个新的局部数据库,或在某个位置扩充一台适当的小型计算机,都很容易实现。然而有些功能要付出更高的代价。例如,为了调配在几个位置上的活动,事务管理的性能比在中心数据库时花费更高,而且甚至抵消许多其他的优点。

  (1)水平分片:按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集,每个子集为关系的一个片段。

  (2)垂直分片:把一个全局关系的属性集分成若干子集,并在这些子集上作投影运算,每个投影称为垂直分片。

  (3)导出分片:又称为导出水平分片,即水平分片的条件不是本关系属性的条件,而是其他关系属性的条件。

  (4)混合分片:以上三种方法的混合。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,但他们的结果是不相同的。

  (1)完备性条件:必须把全局关系的所有数据映射到片段中,决不允许有属于全局关系的数据却不属于它的任何一个片段。

  (2)可重构条件:必须保证能够由同一个全局关系的各个片段来重建该全局关系。对于水平分片可用并操作重构全局关系;对于垂直分片可用联接操作重构全局关系。

  (3)不相交条件:要求一个全局关系被分割后所得的各个数据片段互不重叠(对垂直分片的主键除外)。

  (2)分割式:所有数据只有一份,它被分割成若干逻辑片段,每个逻辑片段被指派在一个特定的场地上。

  (4)全复制式:数据在每个场地重复存储。也就是每个场地上都有一个完整的数据副本。

  目前分布式数据库分配的设计,越来越多的采用寻找最优解的算法,比如遗传算法、退火机制等

  指在执行分布式查询时选择查询执行计划的方法和关系运算符的实现算法。根据系统环境的不同,查询优化所使用的算法也有所不同,通常分为远程广域网环境和高速局域网环境,其区别主要在网络的带宽。对于一元运算符可以采用集中式数据库中的查询优化方法。而对于二元运算符,由于涉及场地间的数据传输,因此必须考虑通信代价。分布式查询中常见的连接运算执行策略包括:

  (1)半连接方法:利用半连接运算的转换方法R∞S=(RS)∞S。假设场地1和场地2上分别有关系R和关系S,首先在S上执行连接属性上的投影并将结果传输至场地1,在场地1上执行关系R与投影的连接操作,再将结果传输至场地2与关系S执行连接操作。这种方法能够降低执行连接运算时的网络通信代价,主要适用于带宽较低的远程广域网络。

  分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。什么是分布式数据库: 分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。分布式数据库系统有两种:一种是物理上分布的,但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的,也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的,这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库,比较适宜于大范围内数据库的集成。分布式数据库系统(DDBS)包含分布式数据库管理系统(DDBMS)和分布式数据库(DDB)。在分布式数据库系统中,一个应用程序可以对数据库进行透明操作,数据库中的数据分别在不同的局部数据库中存储、由不同的DBMS进行管理、在不同的机器上运行、由不同的操作系统支持、被不同的通信网络连接在一起。一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体:即在用户面前为单个逻辑数据库,在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲,不存储在同一计算机的存储设备上。 这就是与集中式数据库的区别。从用户的角度看,一个分布式数据库系统在逻辑上和集中式数据库系统一样,用户可以在任何一个场地执行全局应用。就好那些数据是存储在同一台计算机上,有单个数据库管理系统(DBMS)管理一样,用户并没有什么感觉不一样。分布式数据库中每一个数据库服务器合作地维护全局数据库的一致性。分布式数据库系统是一个客户/服务器体系结构。

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