第七章_分布式数据库系统

第七章_分布式数据库系统

一、概述

1、分布式DBS：是指数据存放在计算机网络的不同场地的计算机中，每一场地都有自治处理能力并完成局部应用；而每一场地也参与(至少一种)全局应用程序的执行，全局应用程序可通过网络通信访问系统中的多个场地的数据。

2、分布式数据库系统包括两个重要组成部分：分布式数据库和分布式数据库管理系统。

3、分布式数据库系统具有位置透明性和复制透明性，使用户看到的系统如同一个集中式系统。

4、分布式数据库系统的优点是：

(1)具有灵活的体系结构

(2)适应分布式的管理和控制机构

(3)经济性能优越

(4)系统的可靠性高、可用性好

(5)局部应用的响应速度快

(6)可扩展性好，易于集成现有系统。

分布式数据库系统的缺点：

(1)系统开销大，主要花在通信部分

(2)复杂的存取结构，原来在集中式系统中有效存取数据的技术，在分成式系统中都不再适用

(3)数据的安全生和保密性较难处理。

5、分布式数据库系统分为三类：同构同质型DDBS，同构异质型DDBS，异构DDBS。

同构同质型DDBS：是指各个场地都采用同一类型的数据模型，并且是同一型号数据库管理系统。

同构异质型DDBS：是指各个场地都采用同一类型的数据模型，但是数据库管理系统是不同型号的。

异构型DDBS：是指各个场地的数据模型是不同的类型。

二、体系结构

1、分布式数据存储，从数据分配和数据分片两个角度考察。

数据分配是指数据在计算机网络各场地上的分配策略。包括：

集中式：所有数据均安排在同一个场地上。

分割式：所有数据只有一份，分别被安置在若干个场地。

全复制式：数据在每个场地重复存储。

混合式：数据库分成若干可相交的子集，每一子集安置在一个或多个场地上，但是每一场地未必保存全部数据。

数据分片是指数据存放单位不是全部关系，而是关系的一个片段。也就是关系的一部分。包括：

水平分片：按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集，每个子集为关系的一个片段。

垂直分片：把一个全局关系的属性集分成若干子集，并在这些子集上做投影运算，每个投景为垂直分片。

混合型分片：将水平分片与垂直分片方式综合使用则为混合型分片。

2、分布式DBS的体系结构分为四级：全局外模式、全局概念模式、分片模式和分配模式。

3、分布透明性指用户不必关系数据的逻辑分片，不必关心数据物理位置分配的细节，也不必关系各个场地上数据库数据模型。分布透明性可归入物理独立性的范围。包括三个层次：分片透明性、位置透明性和局部数据模型透明性。

4、DDBMS(分布式数据库管理系统)

其主要功能有：

(1)接受用户请求，并判定把它送到哪里，或必须访问哪些计算机才能满足该请求

(2)访问网络数据字典，或者至少了解如何请求和使用其中的信息。

(3)如果目标数据存储于系统的多个计算机上，就必须进行分布式处理。

(4)通信接口功能，在用户、局部DBMS和其他计算机的DBMS之间进行协调。

(5)在一个异构型分布式处理环境中，还需提供数据和进程移植的支持。这里的异构型是指各个场地的硬件、软件之间存在一定差别。

DDBMS组成：应包括以下四个子系统： 查询子系统    完整性子系统    调度子系统    可靠性子系统

5、对于分布式系统，压倒一切的性能目标是使通过网络传送信息的次数和数据量最小。

三、分布式查询处理

为了达到性能目标，在分布式系统中，通常采用基于半联接的查询优化策略。

数据在网络中传输时，如果以整个关系传输，然后将关系与另一场地关系进行联接，则传输数据量大，而在联接时并非每个数据都参与操作或有用，因此，考虑到不参与操作的值或无用的值不必经网络来回传输，则可以减少传输的数据量。这就是基于半联接的查询优化策略的基本思想。

四、客户/服务器式DBS

1、客户/服务器式DBS是在客户/服务器计算机网络上运行的DBS，这个计算机网络中，有一些计算机扮演客户，另一些计算机扮演服务者(即客户机/服务器)。客户/服务体系结构的关键在于功能的分布。一些功能放在客户机(前端机)上运行，另一些功能则放在服务器(后端机)上执行。

2、客户/服务器式的分布式DBS中，把DBMS软件分成两级：客户级和服务器级。如某些场地可能只运行客户机软件，某些场地可能只运行专用的服务器软件，而在有一些场地可能客户机软件和服务器软件都运行。

3、在典型的分布式DBMS中，软件模块分成以下三级：

(1)服务器级软件：负责场地的局部数据管理

(2)客户机软件：负责进行分布式管理，从数据字典中获取数据分布的信息，并处理涉及多场地的全局查询。

(3)通信软件：负责提供各场地间的数据传输。