分布式数据库系统课程作业

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1、分布式数据库系统大作业学院计算机科学与技术专业网络工程学号论文题目_分布式数据库系统中的查询优化学生姓名指导教师姓名摘要：分布式数据库系统由于数据的分布和冗于使得分布式查询处理增加了许多新的内容和复杂性。本文首先介绍了分布式数据库的系统结构，并介绍了分布式杳询的步骤。然f•根据分布式数据库系统的特点，简要介绍分布式奔洵优化的目标、策略及查询优化的基本方法。关键词：分布式数据库；分布式查询；查询优化目录1.分布式数据库系统的结构11.1分布式数据库系统的组成11.2分布式数据库系统特点12分布式数据库査询优化分析12.1分布式查询优化目标12.2分布式查询优

2、化结构模型23查询优化算法33.1基于哈希算法的查询优化算法34.结束语33.参考文献31.分布式数据库系统的结构1.1分布式数据库系统的组成分布式数据库系统是分布与统一的有机结合，是集屮式数据库系统的拓展。集中式数据库系统将数据库分为外模式、模式和内模式，分布式数据库的模式结构更加复杂。在分布式数据库系统中，通常可以将其模式结构分为全局外模式、全局概念模式、分片模式、分布模式、局部概念模式以及局部PJ模式，共六个层次。各个模式之问的转换与集中式数据庠系统类似，由全局和局部数据库管理系统提供的多次映像来具体实现。1.2分布式数据库系统特点集中式数据库系统中

3、的数据共享性、独立性、并发控制、安全性以及数据备份恢复等技术特点，在分布式数据庠系统中依然有效。除了这些特点以外，分布式数据库系统还具有如下特点(1)数据分布性分布式数据库系统中的数据分散存储在由计算机网络连接起來的多个站点上，而且这种分散用户是感觉不到的，这种特性就称为分布式数据库系统的数据物理分布性，也称为分布透明性。当用户使用数据系统时，分布式数据庠系统会根据所需数据的分布情况进行处理，这个过程用户感觉和使用集屮式数据库是完全相同的，也就是完全透明的。(2)数据冗余性数据冗余对于集屮式数据库仙言，会造成存储空间的浪费和数据的不一致性，分布式数据庳系统

4、数据也有数据冗余，但数据冗余对于分布式数据而言，却不是缺点。分布式数据库系统是以计算机网络为平台，当某一站点网络出现故障吋，可能造成整个分布式数据库系统瘫痪，为了避免这一M题，-•般在分布式数据库系统中，同一个数据会出现在多个站点上，这增强分布式数据库系统的可靠性。(3)数据的逻辑整体性分布式数据厍系统中的数据分散在网络中各个站点上，每个站点是一个具有相对独立性的数据库系统，由木地数据厍管理系统进行管理及维护。但各站点上的数据除了本地用广使用还可以被其他站点的用广使用，即全局应用。分布式数据库系统将这些分散在各个站点上的数据逻辑上构成一个系统，所宥用户都可

5、以使用这个分布式数据库系统，所冇用户及所冇站点由分布式数据库管理系统统一管理，这就是分布式数据库系统的“逻辑整体性”。2分布式数据库查询优化分析2.1分布式查询优化目标无论是在集中式数据库系统中还是在分布式数据库系统中，一个查询策略的选择都是以执行杳询的预期代价为依据的，不同的只是构成一个奔洵代价的主要因素在这两类系统屮不完全一样。在分布式数据库系统屮，由于数据的分布式数据庳系统中，由于数据的分布和冗于，使得查询处理中需要考虑站点问传输数据的通信费用，所以除了考虑CPU代价和I/O代价之外，还应该包括数据在网络上的传输代价。即总代价为CPU代价+T/0代价

6、+通信代价分布式数据库系统的杳询优化宥两种不同的目标。一种目标是以总代价最小为标准，另一种目标是以查询响应时间最短为标准，这一点在分布式数据库系统屮具有重要的意义。因为分布式数据庠系统是由多台计算机组成的系统，数据的分布和冗余地增加查询的并行处理的可能性，从而可以缩减查询处理的响应吋间，加快查询处理速度。2.2分布式查询优化结构模型.分布式数据庳查询含一定的过程，通常从结构上将分布式数据庳查询分为四层，依次为查询分解、数据木地化、全局优化、局部优化(如图所示)(1)查询分解(QueryDecomposition)杳询分解是第一它根据全局概念模式对全局杳询语

7、句转化为关系代数表达式或SQL语句，过程与集屮式数据库相同。第三章分布式数据库查询优化分析19(2)数据木地化(DataLoclization)数据本地化是第二层，它根据分片模式和片段的分配模式的相关信息将在全局关系上的杳询分解为在相应片段上的杳询，并尽可能做到木地化或近地化。(3)全局优化(GlobalOptimization)全局优化是第三层，它的功能是找岀分片查询的最佳操作次序，使得查询代价最小，其屮包含一个重要的操作就是关于连接的优化。经过全局优化处理，全局优化处理M的输出是一个优化的、片段上的关系代数杳洵，本足所需耍的信息来各个站点的自分布式数据

8、库的统计信息。(4)局部优化(LocalOptimization)