【数据库系统及应用】分布式数据库.pptVIP

第14章 分布式数据库与分布数据管理 什么是分布式数据库？ 分布式数据库的数据分布方式 分布式数据库的特点和目标 SQL Server的分布数据管理 什么是分布式数据库？ 分布式数据库是一个物理上分布于计算机网络的不同地点、而逻辑上又属于同一系统的数据集合。网络上每个地点的数据库都有自治能力，能够完成局部应用；同时每个地点的数据库又属于整个系统，通过网络也可以完成全局应用。 分布式数据库的示意图 分散式数据库和分布式数据库 分布式数据库的特点 数据的物理分布性 数据的逻辑整体性 数据的分布透明性 场地自治和协调工作 数据冗余 分布式数据库的数据分布方式 集中式，即所有数据安排在一台服务器上，这是一种特殊情况，实质上是集中数据库管理方式。 分割式，即将全部数据分割成若干部分，分别存放在若干场地的计算机上，或者说是将一个整体数据库分成若干子集，每个子集放在一个数据库服务器上。 复制式，即将一个数据库复制多个副本，在每个数据库服务器上都有一个完整的数据库副本。 混合式，即分割式与复制式的混合。 数据分片 水平分片，即通过关系代数的选择操作，按一定的条件将全局关系划分成若干个子集，每个子集可以看作是一个数据分片。 垂直分片，即通过关系代数的投影操作将关系按属性划分成若干个子集，同样，每个子集也可以看作是一个数据分片。 混合型分片，即先按水平分片再按垂直分片，或先按垂直分片再按水平分片，依此种方法可以将一个全局关系划分成若干子集，或从一个全局关系划分出若干子集。 分布式数据库的特点和目标 本地自治（local autonomy） 不依赖中心场地（no reliance on a central site） 可连续操作性（continuous operation） 位置独立性（location independence） 分片独立性（fragmentation independence） 复制独立性（replication independence） 分布式查询处理（distributed query processing） 分布式事务管理（distributed transaction management） 硬件独立性（hardware independence） 操作系统独立性（operating system independence） 网络独立性（network independence） DBMS独立性（DBMS independence） 本地自治 即分布式系统中的每个场地的系统都是一个独立、可以自治的系统，可以独立完成本地的操作——即使其他场地的计算机发生死机也不受影响。本地自治还意味着本地数据都是本地拥有和管理的，包括数据的安全性、完整性和存储形式等等都在本地的控制和管辖之下。 不依赖中心场地 不依赖中心场地和本地自治实际是相类似的目标。本地自治本身就意味着不过分依赖其他场地，意味着所有场地是“平等”的。反之，依赖中心场地则意味着非中心场地不能自治。 可连续操作性 可连续操作性意味着分布式系统可以提供更高的可用性和可靠性，这个目标得益于前两个目标： 可靠性：某个场地出现故障不会影响整个系统的连续操作（可能降低了应用水平）。 可用性：分布式系统具有数据复制的功能，所以某个场地的故障可能对整个系统的连续操作没有任何影响。 位置独立性 位置独立性也称作位置透明性，即用户不需要知道数据物理存储在什么位置。对用户来讲，分布式系统中的所有数据都“逻辑存储在本地”。位置独立性简化了用户程序和终端的操作，即便存储的数据在场地之间物理迁移也不会影响用户程序和终端的正常操作。 分片独立性 分片独立性和位置独立性的目标是一致的。分片独立性使用户感到数据就像没有被分片，由系统来确定所访问的分片存储在什么地方。实际上，分片独立性意味着用户将使用一个视图，这个视图中的数据是各个分片通过适当的连接和集合的并操作逻辑地组合在一起。 复制独立性 复制独立性的含义是用户并没有感觉到复制的存在，用户访问的是哪个副本是由系统确定的，这意味着即便某个场地的副本被损坏了，也不会影响系统的操作。 更新传播 复制独立性带来的主要问题是更新传播，即如果一个复制的副本更新了，则所有的副本都必须得到同步的更新。解决更新传播问题的常用方法是： 将复制的副本分为主副本和从副本，被复制的对象有一个被指定为主副本，其他均为从副本； 不同数据对象的主副本存储在不同的场地； 更新总是首先作用在主副本上； 一旦完成了对主副本的更新，则由主副本所在的场地负责将更新传播到所有从副本上； 为了保证事务的ACID性质，只有所有的副本都完成了更新，事务才算完成。 分布式查询处理 用户可能在一个场地提出查询要求，而所要求查询的数据存储在另一个场