分布式数据库同步中间件系统的设计与研究

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1、分布式数据库同步中间件系统的设计与研究　　摘要：针对分布式数据库系统中对等模式下副本一致性的问题，设计了一个基于中间件的数据库同步系统。该系统利用中间件实现数据库同步的目的，通过事务管理模块、冲突检测模块、通信模块、事务执行模块完成事务的捕获、分析以及对冲突事务的检测和处理。实验结果表明，由于冲突在本地得到检测和处理，与两阶段协议（2PL）相比，基于中间件的数据库同步系统降低了事务的响应时间，减少了不必要的通信，提升了系统的性能。　　关键词：数据库同步；对等模式；中间件；冲突检测　　中图分类号：TN915?34；TP311.133.1文献标识码：A文章

2、编号：1004?373X（2016）09?0031?06　　Abstract：Toimprovetheduplicateconsistencyunderpeer?to?peerpatternindistributeddatabasesystem，amiddleware?baseddatabasesynchronizationsystemwasdesigned.Themiddlewareisusedtorealizethedatabasesynchronizationinthesystemtocaptureandanalyzethetransaction

3、withtransactionmanagementmodule，collisiondetectionmodule，communicationmoduleandtransactionexecutionmodule，andthendetectandtreatwiththeconflicttransaction.Theexperimentalresultsshowthat，incomparisonwiththetwo?phaselocking（2PL），the12middleware?baseddatabasesynchronizationsystemcan

4、reducetheresponsetimeofthetransactionduetotheconflictdetectedandtreatedatlocal，decreasetheunnecessarycommunication，andimprovethesystemperformance.　　Keywords：databasesynchronization；peer?to?peerpattern；middleware；conflictdetection　　0引言　　随着信息时代的到来，网络技术进一步发展和普及，基于分布式数据库的应用系统越来越广泛，像

5、电子购物系统、银行管理系统等。在这些分布式应用中，通常会引入多个数据副本。一方面用户只需要访问本地副本中的数据，减少通信消耗和访问延迟，从而提高应用的性能；另一方面，多个地方的数据副本同时提供服务，数据的吞吐量得到成倍的提升，且系统不会因为一个数据副本的故障导致整个应用的瘫痪，增强了数据的有效性和系统的可靠性[1?3]。如何保证分布式数据库中数据副本的一致性显得非常重要，也一直是数据库应用中的热门问题。　　目前，在现有的分布式数据库同步解决方案中，对于异地并发的事务，大部分解决方案采用两阶段锁来解决并发的问题，从而实现副本一致性。但这种锁机制会导致效率

6、低、响应慢，从而使得整个应用系统的可靠性下降。因此，本文基于中间件技术，面向对等模式的同步需求，通过对事务的捕获、分析以及冲突检测，实现对等模式的数据库同步。　　1数据库同步　　1.1基本概念12　　数据库同步[3?7]是指在数据库系统中，存在两个或者多个数据库，通过技术手段将其中一个数据库中的数据传播到其他数据库中，从而保持所有数据库中的统一数据对象完全一致。因此，在基于数据库的系统中，某一个数据库中的数据发生改变，其他数据库中的数据也要随之发生改变，从而保证应用需要。　　在分布式数据库系统中，往往会将同一数据放在多个节点的数据库中，引入数据副本，提

7、高系统的性能和可靠性。针对这种情况，由于多个节点均可以对同一数据进行操作，所以要保持所有节点数据一致，确保系统正常运转。　　1.2同步模式　　数据库同步模式有主从模式和对等模式[4]。主从模式的同步原理是指只有一个节点能够提供数据的更新服务，称为主节点，其他节点数据库称为从节点。从节点只可以接收数据查询操作，而主节点可以接收查询和更新操作。主从节点分散在不同的地理位置，从而可以快速实现分布式查询服务，并能够分散分布式数据库系统的查询压力。由于更新操作仍然集中在一个节点的数据库中，所以当更新操作数量较大时，数据库仍要承担大量的更新操作，会降低系统性能，同

8、时，当主节点出现故障，系统就无法提供更新服务，容错能力较差。　　对等模式中，所有节点的数据库副