高级数据库技术-第7章_移动数据库.pptVIP

第7章 移动数据库7.1 移动数据库简介 7.1.1 移动数据库与移动计算 移动计算的概念是对“任何时间、任何地点的立即通讯”的扩展。在分布式计算的基础上，计算环境进一步扩展为包含各种移动设备、具有无线通信能力的服务网络，构成了一个新的计算环境，即移动计算环境 嵌入式移动数据库系统是支持移动计算或某种特定计算模式的数据库管理系统，数据库系统与操作系统、具体应用集成在一起，运行在各种智能型嵌入设备或移动设备上。其中，嵌入在移动设备上的数据库系统由于涉及数据库技术、分布式计算技术，以及移动通讯技术等多个学科领域，目前已经成为一个十分活跃的研究和应用领域——嵌入式移动数据库或简称为移动数据库（EMDBS）。 移动计算是建立在移动环境上一种新型的计算技术，它使得计算机或其他信息设备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能够传输数据。移动计算的作用在于，将有用、准确、及时的信息与中央信息系统相互作用，分担中央信息系统的计算压力，使有用、准确、及时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的用户。移动计算环境由于存在计算平台的移动性、连接的频繁断接性、网络条件的多样性、网络通讯的非对称性、系统的高伸缩性和低可靠性以及电源能力的有限性等因素，它将比传统的计算环境更为复杂和灵活。这使得传统的分布式数据库技术不能有效支持移动计算环境，因此嵌入式移动数据库技术(Mobile Database)由此而产生，它涉及传统的数据库技术，分布式计算技术，以及移动通讯技术等多个学科领域。 7.1.2 移动数据库的特点 （1）移动性及位置相关性：移动数据库可以在无线通讯单元内及单元间自由移动，而且在移动的同时仍然可能保持通讯连接；此外，应用程序及数据查询可能是位置相关的。这要求移动数据库系统支持这种移动性，解决过区切换问题，并实现位置相关的处理。 （2）频繁的断接性：移动数据库与固定网络之间经常处于主动或被动的断接状态，这要求移动数据库系统中的事务在断接情况下仍能继续运行，或者自动进入休眠状态，而不会因网络断接而撤消。 （3）网络条件的多样性：在整个移动计算空间中，不同的时间和地点连网条件相差十分悬殊。因此，移动数据库系统应该提供充分的灵活性和适应性，提供多种系统运行方式和资源优化方式，以适应网络条件的变化。 （4）系统规模庞大：在移动计算环境下，用户规模比常规网络环境庞大得多，采用普通的处理方法将导致移动数据库系统的效率极为低下。 （5）系统的安全性及可靠性较差：由于移动计算平台可以远程访问系统资源，从而带来新的不安全因素。此外，移动主机遗失、失窃等现象也容易发生，因此移动数据库系统应该提供比普通数据库系统更强的安全机制。 （6）资源的有限性：移动设备的电源通常只能维持几个小时;此外，移动设备还受通讯带宽、存储容量、处理能力的限制。移动数据库系统必须充分考虑这些限制，在查询优化、事务处理、存储管理等诸环节提高资源的利用效率。 （7）网络通讯的非对称性。上行链路的通讯代价与下行链路有很大的差异。这要求在移动数据库的实现中充分考虑这种差异，采用合适的方式(如数据广播) 传递数据。 此外，如果系统所嵌入的某种移动设备支持实时应用，则嵌入式数据库系统还要考虑实时处理的要求。这是因为设备的移动性，如果应用请求的处理时间过长，任务就可能在执行完成后得到无效的逻辑结果，或有效性大大降低。因此，处理的及时性和正确性同等重要。 7.1.3 移动数据库的典型系统模型 动数据库系统由三类结点组成，即： （1）服务器（SVR）：一般为固定结点，每个服务器维护一个本地数据库，服务器之间由可靠的高速互联网络连接在一起，构成一个传统意义上的分布式数据库系统.服务器可以处理客户的联机请求，并可以保持所有请求的历史记录。 （2）移动支持结点（简称MSS）：MSS也位于高速网络中，并具有无线联网能力，它们用于支持一个无线网络单元（cell），该单元内的移动客户机既可以通过无线链路与一个ＭＳＳ通信，从而与整个固定网络连通，也可以接收由ＭＳＳ发送的广播信息。服务器与ＭＳＳ可以是同一台机器。 （3）移动客户机（简称ＭＣ）：ＭＣ的处理能力与存储能力相对于服务器来说非常有限，且具有移动性（即可以出现在任意一个无线单元中），经常与服务器断接（指ＭＣ无法与服务器联机通信）。即使在与服务器保持连接时，由于ＭＣ所处的网络环境多变，ＭＣ与服务器之间的网络带宽相差很大，且可靠性较低、网络延迟较大。 7.2 移动数据库的关键技术 在移动数据库的关键技术的研究中，比较重要的有复制与缓存技术、数据广播、移动查询技术、移动事务处理技术等 7.2.1 移动数据库的复制与缓存技术 移动数据库的复制技术包括两部分：首先是服务器节点间的数据复制，简称为复制；另外还包括移动节点与服务器节点之间的复制，这