分布式数据库系统概述

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1、分布式数据库系统概述分布式数据库系统的由来数据库应用需求的拓展计算机硬件环境的改变计算机网络与数字通信的飞速发展，卫星通信，蜂窝通信，计算机局域网，广域网，激增的Intranet及Internet得到了广泛应用分布式数据库系统的发展数据库系统与计算机网络系统相结合的产物★20世纪70年代末进入成长阶段例如：德国斯图加特大学研制的POREL系统等★20世纪90年代进入商品化应用阶段一些商品化数据库系统产品如:Oracle,Ingres,Sybase,Informix,IBMDB2大都提供对分布式数据库的支持银行的电子资金转移系统。假定一个分布式系统由三个节点组成，分别分布在北京，上海，成都，

2、其中不同区域的帐户记录保存在各自地区的数据库中，它们通过通信网络连接在一起，构成个统一的分布式数据库。在这样的系统中任意一个节点可以存取该节点的帐户，称做局部查询，同时也可以存取另一个节点的帐户，称做远程查询。分布式数据库的一个主要的功能就是给用户提供进行复杂查询的操作，使用户就像在一个单一的数据库上操作一样。什么是分布式数据库系统？物理上分散而逻辑上集中的数据库系统使用计算机网络将物理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位连接起来，共同组成一个统一的数据库系统站点，场地，结点特点◆物理分布性分散存储在多个站点，用户感觉不到分散◆逻辑整体性分散的数据逻辑上构成一个整体，可被全

3、局用户共享◆站点自治性各个站点上的数据由本地DBMS管理，具有自治处理能力，完成本站点的应用。其他特点数据分布透明性集中与自治相结合的控制机制存在适当的数据冗余度事务管理的分布性分布式数据库系统的示意图分布式数据库系统分类按局部数据库管理系统的数据模型分类同构同质型同构型DDBS同构异质型异构型DDBS按分布式数据库系统的全局控制系统类型全局控制集中型DDBS全局控制分散型DDBS全局控制可变型DDBS分布式数据库系统的体系结构数据库分为局部DB和全局DB数据库管理系统分为局部DBMS和全局DBMS数据库管理员分为局部DBA和全局DBA分布式数据库系统的体系结构组成成分应用数据库：应用所需

4、要的数据的集合描述数据库：关于数据库中数据结构的定义及全局数据的分片，分布的描述（数据字典，数据目录，元数据）数据分片将全局数据库进行逻辑分割分片方法（1）水平分片（2）垂直分片（3）混合分片关系S(S#,SNAME,AGE,SEX)定义关系S的两个水平分片DEFINEFRAGMENTSHF1ASSELECT*FROMSWHERESEX=’M’DEFINEFRAGMENTSHF2ASSELECT*FROMSWHERESEX=’F’关系S(S#,SNAME,AGE,SEX)定义关系S的两个垂直分片DEFINEFRAGMENTSVF1ASSELECTS#,AGE,SEXFROMSDEFINEF

5、RAGMENTSVF2ASSELECTS#,SNAMEFROMS全局关系的每个属性至少影射到一个垂直片段中，且每个垂直片段都包含该全局关系的键关系S(S#,SNAME,AGE,SEX)定义关系S的两个混合分片DEFINEFRAGMENTSF1ASSELECTS#,SNAMEFROMSHF1DEFINEFRAGMENTSF2ASSELECT*FROMSVF1WHERESEX＝‘Ｍ’分片遵循规则完备性条件可重构条件不相交条件数据的分布分布式数据库中的数据不是存储在一个站点的计算机存储设备上，而是根据需要将数据划分成逻辑片段，按某种策略将这些片段分散地存储在各个站点上。数据分布的策略有：集中式分

6、割式复制式混合式分布式数据库的模式结构四层模式结构全局外层：全局外模式全局概念层：全局概念模式，分片模式，分配模式局部概念层：局部概念模式局部内层：局部内模式全局外模式是全局应用的用户视图，也称全局视图是从一个由各局部数据库组成的逻辑集合中抽取，即全局外模式是全局概念模式的子集。全局概念模式描述分布式数据库中全局数据的逻辑结构如果采用关系数据模型，则包括一组全局关系的定义(如关系名、关系中的属性、每一属性的数据类型和长度等等)完整性定义(关系的主键、外键及完整性其他约束条件等)分片模式描述全局数据的逻辑划分描述数据分片或定义片段，以及全局关系与片段之间的映象这种映象是一对多的。即一个全局关

7、系可对应多个片段，而一个片段只能来自一个全局关系。分配模式根据选定的数据分布策略，定义各片段的物理存放站点。即定义片段映象的类型，确定分布式数据库是冗余的还是非冗余的，以及冗余的程度。如果一个片段分配在多个站点上，则片段的映象是一对多的，分布式数据库是冗余的。局部概念模式一个全局概念模式经逻辑划分成一个或多个逻辑片段，每个逻辑片段被分配在一个或多个站点上，称为该逻辑片段在某站点上的物理映象或称物理片段对每个站点来说，在该