分布式数据库系统的设计

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1、分布式数据库系统的设计及RMI简介姚易简婕王伟1课本知识目录2.1分布式数据库系统设计概述2.5自底向上设计分布式数据库2.2自顶向下设计分布式数据库2.3DATAID-D方法2.4实例研究：飞机订票系统22.1分布式数据库系统设计概述1分布式数据库系统定义2分布式数据库设计的目标3分布式数据库系统设计的内容4分布式数据库系统的创建方法5分布式数据库设计的方法32.1.1分布式数据库系统定义分布式数据库系统中的数据是物理分布在用计算机网络连接起来的各个站点上；每一个站点是一个集中式数据库系统，都有自

2、治处理的能力，完成本站点的局部应用；而每个站点上的数据并不是互不相关的，它们构成一个逻辑整体，统一在分布数据库管理下，共同参与并完成全局应用，并且分布式数据库系统中的这种“分布”对用户来说是透明的，也就是说，本地与远程结合的“接缝”是被隐蔽的，用户几乎感觉不到远程与本地结合的接缝的存在，即“一个分布式系统应该看起来完全像一个非分布系统”。42.1.2分布式系统设计的目标1分布式数据库的本地性或近地性尽可能减少站点之间的通信次数和通信量2控制数据的适当冗余考虑到本地性，并发性，可靠性，一致性，开销等3工

3、作负荷分布充分利用每个站点计算机的能力和资源提高性能4存储的能力和费用52.1.3分布式数据库系统设计的内容相类似于集中式数据库设计：数据库+应用数据库设计：全局模式设计+局部模式设计关键点：全局模式如何划分并映射到站点新设计问题：数据的分片、片段的位置分配需求增加：各个应用的发出点/各个应用在每个站点被激活的频率/各个应用对访问对象的每个数据对象的访问次数，类型和统计分析62.1.4分布式数据库系统的创建方法组合法：自底向上的创建方法72.1.4分布式数据库系统的创建方法重构法：自顶向下的创建方法8

4、2.1.5分布式数据库设计的方法自顶向下方法：从头开始设计自底向上方法：聚集现存数据库然而！许多情况下，设计者都是一部分使用自顶向下方法，另一部分使用自底向上方法GOON：分别详述这些方法92.2自底向上设计分布式数据库1构造全局模式的设计问题2构造全局模式的解决方法3自底向上综合的一个示例102.2.1构造全局模式的设计问题在异构分布式数据库设计中特别重要：1选择公有数据库模型来描述数据库的全局模式2把每个站点上的本地模式翻译成公有的数据模型3把各站点上本地数据模式集成一个公有的全局模式112.2.

5、2构造全局模式的解决方法1识别相似性2识别冲突：命名冲突/域差异/定标差异/结构差异3处理操作期间的不一致性4经典解法是生成三个实体：一个具有共同属性另两个具有非相交属性122.2.3自底向上综合的一个示例问题：假设已存在两个飞机订票系统A和B，可供查询各自班机的可用情况。二者有不同的概念模型。现需要将这两个系统合为一个分布式数据库系统，以便从两个公司的任一办公室能查询班机的可用情况。结果：综合后建立起来的全局模式中，有一个概括分层被用来表示两个子类型班机A和班机B。值得注意的是，对两个局部模式，应以

6、不同的方法翻译一个需要有关班机从一给定机场起飞的信息的查询。132.2.3自底向上综合的一个示例142.2.3自底向上综合的一个示例152.2.3自底向上综合的一个示例162.3自顶向下设计分布式数据库1自顶向下设计分布式数据库的步骤和内容2数据的分片设计3数据库片段的位置分配设计172.3.1步骤和内容集中式：需求分析概念设计逻辑设计物理设计分布设计：位于逻辑设计与物理设计之间，以一个全局的与站点无关的模式作为输入，以产生分布式数据库各站点的子模式为结果输出，包括数据的分片设计和片段的位置分配设计分

7、片：把一全局对象（实体或关系）细分成若干逻辑片段的过程分配：把各片段映射到一个或多个站点的过程，片段是最合适的数据分配单位182.3.2数据的分片设计基本目标：产生一个对全局数据合适的划分方案。这种方案得到的片段作为分布式数据库中数据的分配和存储单位，不但能够减少应用中的操作量，而且能够对于应用具有最大可能的本地性，即使得各片段位于其使用最多的站点，或者说，使用绝大多数应用所使用的数据位于该应用的原发始点。当分片的好处太小，不足以补偿分片造成的开销时，不必要分片19分片方法：水平分片垂直分片混合分片遵

8、守规则：完整性可重构不相交水平分片：对全局关系执行“选择”操作，可以具体分为初始分片和导出分片两种垂直分片：对全局关系执行“投影”操作，组之间必须只在某个键属性上重叠，而垂直群集的组在其他属性上也可以重叠2.3.2数据的分片设计20数据片段位置分配的方法1非冗余分配：估算每种分配后选择最佳冗余分配：2所有得益站点法：非复制问题的解+若干唯一复本3附加复制法：非复制问题的解+从最有益处起逐步附加复本，直至无明显好处2.3.3数据库片段的位置分配设计21数据