【数据库系统课件】分布式数据库new.docVIP

分布式数据库 第一章 概述 数据库系统是针对文件系统缺乏数据共享和对数据的集中统一管理而提出的。数据库对数据的管理具有持久性、有效性和共享性的特点，极大地减少了数据的冗余，消除了数据不一致性的隐患，提高了存储和查询效率，这是数据库系统被众接受的关键。 数据库系统对分散的各自独立而又有共享要求的数据，进行集中统一的管理，并用统一的描述使分散在各处的应用数据相对地集中到一个数据库中，这将消除文件系统中存在的弊端。然而，开始阶段来不及重视的地域分散的特定需求，由于过分集中又产生了不协调。随着计算机技术的发展、新领域的涌现和实用化的进展，人们期望着符合现实需要的、能处理分散地域的、具备数据库管理特点的新的数据库系统的出现。这样，分布式数据库系统被提出来。 计算机网络虽然可以实现地域分散的情况下的数据传输，以达到数据共享的目的，但它只是全文件的复制，缺乏对数据的管理。因此，人们设想以“数据库系统+计算机网络”来实现分布式数据库系统，既达到对数据的集中管理与共享，又能使地域的分散性被系统隐蔽起来。如银行与其分行、分理处对业务处理的要求。 1．1分布式数据库系统定义 分布式数据库系统（Distributed Data Base System，缩写DDBMS）是面向地理上分散、而管理上又需要不同程度集中管理的企、事业单位提供数据管理的信息管理系统。 严格定义：分布式数据库是一组数据集，逻辑上它们属于同一系统，而物理上它们分散在用计算机网络连接的多个场地上，并统一由一个分布式数据库管理系统管理。 与数据库系统+计算机网络的简单结合不同： 每个节点（Node）都装有数据库系统，可以共享，但没有统一的管理。使用外场地（Site）的数据时必须指明场地位置。 如果只在计算机网络中某一场地设置数据库系统，其它场地不设，达不到数据分散存储的目标。 分布式数据库系统包括两个重要的成分：分布式数据库（Distributed Data Base，DDB）和分布式数据库管理系统（Distributed Data Base Management System，DDBMS）。 分布式数据库是计算机网络环境下各场地或节点上（分布性，数据不是存放在单一场地为单个计算机配置的存储设备上，而是按全局需要将数据划分成一定结构的数据子集，分散地存储在各个场地或节点上）数据库的逻辑集合（逻辑协调性，各场地上的数据子集，相互间由严密的约束规则加以限定，而在逻辑上是一个整体）。为了区别，称传统方式下的数据库系统为集中式数据库系统（DB），称分布式数据库系统中的各场地数据库为局部数据库（Local DB，LDB）。 实际上，基于以上两特性（分布性、逻辑协调性）的DDB，是虚拟的、逻辑的，即是由许多LDB逻辑组织而成的，是针对于全体用户的全局数据库，故又称分布式数据库为全局数据库（Global DB，GDB），它是虚设的，只有局部数据库LDB才是物理的数据库（真正面向用户的数据库）。 分布式数据库管理系统和集中式数据库管理系统一样，是分布式数据库系统中的一组软件，负责管理分布环境下逻辑集成数据的存取、一致性、有效性、完整性等。同时，由于分布性，在管理机制上还必须具有计算机网络通讯协议上的分布管理特性。因此，比集中式数据库管理系统更加复杂。由于各个LDB可能使用不同的数据模型，如关系型、网络型、层次型等。所以，为了使用户得到统一的数据，一般情况下，分布式数据库系统使用统一的数据模型，将各局部数据库经过转换一致起来。 1．2分布式数据库系统的特点 分布式数据库系统是数据库系统的新类型，因此具有集中式数据库系统的特点。同时，由于其分布性，又使这些特点具有不同的含意。 共享性与自治性 在分布式数据库系统中，多个场地或节点的局部数据库在逻辑上集成为一个整体，并为分布式数据库系统的所有用户使用，这种应用称为分布式数据库的全局应用，其用户为全局用户；同时，分布式数据库系统还允许用户使用本地的局部数据库，这种应用为局部应用，其用户即为局部用户。甚至局部用户所使用的数据可以不参与到全局数据库中去，这种局部用户独立于全局用户的特性即是局部数据库的自治性。 由于自治性，对于场地来说有两种数据，一种是参与全局数据库的局部数据，而另一种则是不参与全局数据库但又为本地共享的场地数据。前者称之为LDB，而后者称为场地私有数据库（PvDB），这种应用和集中式数据库的应用基本一致。 由此便产生了PvDB转换为LDB，以及由LDB转变为PvDB的要求。而它们实际上是由不同的数据库管理者（DBA）加以控制的，从而形成了分布式数据库的两级管理者：全局数据库管理者（DBA）和局部数据库管理者（LDBA）。 冗余的可控性 将数据组织在数据库中以便数据共享，为此要尽量减少数据冗余，这不仅使存储代价降低，而且还可提高查询效率，便于数据一