分布式数据库系统new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l6卷第8期小型徽型计算机系统Vo1．16，No．81995年8月MINI—MICROSYSTEMSAuB．·1995一e【)分布式数据库系统垂_‘’—法——_—尧——～、rLp1>弋f3cl‘华中理工大学计算机幕．武援430074)近几年·随着分布式系统的加速开发和广泛应用，坌查墼堡崖垦盛塑垡皇处理的=仝重要领域，可以预见，它的重要性还将迅速增长．出现这种趋势，有组织上和技术上的原因分布式数据库消除了集中式数据库的许多缺点，很自然地适合于多种非集中式体系结构。分布式数据库系统是数据通信和数据库管理相结合的成果

2、。分布式数据库是逻辑上属于同一系统的数据集合，但物理上分布在计算机网络的各个结点．分布式数据库具有数据共享、可靠性高、可用性好和查询速度快等优点。然而，它也有某些缺点，如软件开发成本高。故障率较高和处理总开销过大。1．1数据分布的优点1．1．1数据共享和分布式控制如果将许多不同结点连接起来，这样，一个结点的用户能育效地存取另一个结点的数据．在集中式系统中，中央结点数据库管理员控制数据库。而在分布式系统申，全局数据库管理员对整个系统负责，部分责任委托给每个结点的局部数据库管理员，每个管理员可以有不同程度的局部自主权。1．1．2可靠性和可用性在分布式系统中，一个结

3、点失效，剩余的结点有能力继续运行。特别，如果数据项在几个结点重复，事务所需的特定数据项可以在其中任一个结点中找到。因而，一个结点失效并不必要关闭系统。系统还能检测结点的故障，而且具有修复故障的机制。当结点出现故障时，系统不再使用该结点服务。一旦故障结点被修复．其机制必须使它平稳地并入系统。1．1．3提高查询处理速度如果查询涉及几个结点的数据，把查询分解成能并行实现的子查询。但是，在分布式系收铺日期一1994-07-18．毛法尧。教授，主要从事办蛰自动化粟境和敦字幕缱设计疆域的研究．维普资讯http://www.cqvip.com小型微型计算机系统统中，不存在共

4、享主存，园此，并非所有关于并行处理的联结策略都能直接应用在分布式系统中，数据被重复，系统将查询引向负载较轻的结点。1．2数据分布的缺点分布式数据库系统的主要缺点是为确保结点间协调一致而增添了复杂性。具体表现为：-提高了软件开发成本-存在较大的故障潜在危险性。·增加处理总开销在选择数据库系统设计方案时，设计者必须权衡数据分布的优点和缺点作折衷考虑。2分布式数据库设计设计分布式数据库有关的问题包括：·重复。系统保持几个相同的副本，每个副本放在不同的结点内，形成数据重复。分段。将关系划分成若干片段，每个片段放在不同的结点内。·重复和分段。它是上述两种概念的结合。关系

5、可分成几个片段，系统保持每个片段的若干个相同的副本。2．1数据重复如果关系r被重复，它的副本放在两个以上结点内。在最极端的情况下，我们持有全部副本，系统的每个结点存放一个副本．对于副本既有优点也有缺点。·可用性好。如果包括关系r的其中一个结点失效，那末，可在另一个结点找到关系r。因而，尽管一个结点失散，系统可继续处理涉及关系r的查询。·提高了并行性。对关系r的绝大多数存取仅得到关系的读数情况下，几个结点能并行地处理有关l-的查询。r的副本愈多，在正进行事务处理的结点找到所需数据的机会就愈大。园而，数据副本减步了结点间数据的传送。·增加了总开销。系统必须保证关系

6、r全部副本的一致性，无论什么时候修正r，修正结果必须传递到包含副本的全部结点，结果增加了总开销。一般而言，副本增强了读运算性能，提高了数据处理的可用性。2．2数据分段如果关系r分成许多片段r】'⋯，r。。这些片段包含重构原始关系l-的有效信息，通过联结运算或者对各种片段的特殊联结运算能实现重构。把一个关系分割成片段有两种不同方法：水平分段和垂直分段。水平分段就是把全局关系的元组分割成一些子集，其定义为把每个片段表示为对全局关系执行选择运算。垂直分段是把全局关系的属性再分成若干组，把此全局关系投影到每组上就得到片段。这两种方法能成功地应用于同一关系，产生很多不同

7、片段。2．2．1水平分段将关系r划分成许多子集r．，·_．

8、。关系r的每个元组必须属于其中一个片段。这样，如果需要的话，能重构原始关系。、一个片段可定义为全局关系r的一种选择。即属性P．用于构成片段rl一％。(r)维普资讯http://www.cqvip.com8期毛法尧分布式数据库系统通过对所有片段取并可使关系r重构，即r—r】Ur2U⋯Ur。2．2．2垂直分段在最简单情况下，垂直分段和分解类同。r(R)的垂直片段涉及R的某些子集R，R．．，R的定义，因此R—RURU⋯URr的每个片段r；定义为．ti一几Ri(r)通过对片段自然联结可重构关系r：r=rlrz

9、嘲⋯阅rn2．2．3混合分段关系r被分