浅议嵌入式移动数据库的研究与企业应用.docVIP

精品论文 参考文献 浅议嵌入式移动数据库的研究与企业应用 冯　雷／武汉理工大学华夏学院 【摘　要】随着计算机网络技术与通信技术的发展，移动数据库已逐步走向应用，并展现出较好的优越性和应用前景。本文阐述嵌入式移动数据库的发展概况和影响嵌入式移动数据库的关键技术，最后展示了移动数据库在物流、客户关系管理等方面的应用。 【关键词】移动数据库；移动计算；客户关系管理 随着社会信息化的不断发展和普及，internet和无线移动通信技术的成熟以及计算机处理能力的不断提高，新的业务和应用不断涌现，人们要求不仅能够在办公室和家庭等固定场所中获得和处理信息，而且能够在移动环境中进行相应的工作，由于移动环境具有频繁断接移动性、系统规模庞大资源的有限性等特点，使得支持移动环境的数据库除了具有传统数据库管理系统所具有的数据库管理功能外，对数据的传播组织存取恢复安全等方面提出了更高的要求。 一、 嵌入式移动数据库的定义 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。 嵌入式移动数据库系统一般由三类节点组成：（1）服务器，一般为固定主机，担任数据库服务器和同步服务器，服务器之间由高速网络互连，构成分布式数据库系统。（2）移动支持节点（Mobile Support Station,MSS）,MSS位于高速网络中，具有无线支持接口，支持多个移动客户机（MC）构成的无线网络单元。（3）移动客户机（Mobile Client，MC）,具有有限的处理能力和存储能力，有移动性、断接性、低带宽、高延迟、不稳定等特点。 二、嵌入式移动数据库的关键技术 在移动数据库中还需要考虑许多传统计算环境下不需要考虑的问题，如对断接操作的支持、对查询优化的特殊考虑以及对提高有限资源的利用率和对系统效率的考虑等等。为了对移动数据库进行高效的管理，出现了许多新技术，主要的关键技术为数据复制与缓存管理、查询处理、并发控制和广播数据等。 （一）缓存管理技术 在移动数据库管理中，无线通信的带宽非常有限，所以对经常访问的数据进行缓存，可以缓解弱连接对系统性能和可用性的限制，还可以减轻数据访问对低带宽的激烈争夺，从而提高查询处理效率。 在移动计算环境中，按服务器是否保存客户端的状态，现有的缓存机制可分为无保存状态策略和保存状态策略。在无保存状态策略中，服务器不必知道客户端缓存的内容，客户端在进行查询操作之前只需检查其缓存数据的有效性；该策略支持基站广播失效报告，这些失效报告是在过去的一定时间更新过的所有数据对象。有保存状态策略是以在移动支持基站中保存所有缓存数据的内容为前提，移动支持基站记录了每个移动用户所有提取的数据对象；在它唤醒之后，一个移动用户首先基于缓存内容记录和睡眠——唤醒的时间提取一个数据对象，移动支持基站发送一个失效报告；无论何时一个移动支持基站接收到一个来自服务器的数据对象更新时，它立即广播数据对象的失效报告到每个移动用户。 （二）数据广播技术 数据广播是指在移动计算环境中,利用客户机与服务器通信的不对称性,以周期性广播的形式向客户机发送数据。其最大的优点是，广播开销不依赖移动用户数量的变化而变化,借助数据广播,可以在一定程度上解决移动数据库系统的断接问题。数据广播技术将热点数据组织在共享无线信道，通过对空中数据及其索引的合理组织，使移动用户可以以最小的代价有选择地接受数据，从而提高查询效率及移动数据库的可伸缩性。 （三）并发控制技术 用户需要随时随地访问数据库，因此移动数据库系统必须具备多用户并发事务处理的能力。常用的一种策略为提前提交并发控制策略，该策略的原理如下：如果移动用户上的数据更新在允许的范围内，那么这个更新事务就是提前提交事务。如果移动用户上的数据更新不在允许的范围内，那么这个事务就是请求事务。因提前提交事务不需要等待服务器上的基础事务执行的结果就在本地进行了更新，故大大的减少了更新事务的提交等待时间和事务被丢弃的概率。该并发控制算法有如下5个步骤：（1）计算每个数据单元对应的副本允许变化值。（2）计算出允许变化值后，根据此时数据更新的频率，计算允许变化值的有效时间。（3）在每一个广播周期的开始，服务器广播每个数据单元的当前值、允许变化值和有效时间。（4）广播周期结束，服务器接受到各个移动用户上发送来的事务，包括提前提交事务和请求事务。（5）提前提交事务和请求事