[工学]第10章分布式数据库系统的发展趋势.pptVIP

并行数据库服务器与分布式数据库系统 分布式知识库系统 分布式面向对象数据库 分布式数据库系统的发展趋势 第10章 70年代的数据库机, 现代的数据服务器 数据服务器的优势 功能专一 专用OS, DBMS与OS紧耦合, 提高DBMS的总体性能 适于现实世界的分布环境 充分利用先进的硬件体系结构 缺点 额外的通信开销 因此要求服务器提供较高层次的接口, 关系模型操作是面向集合的操作, 所以成为服务器模型的首选 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 用户 用户接口 查询处理 与数据库服务器接口 与应用服务器接口 数据库功能 用户 DB DB 应用服务器 数据服务器 网络通信信道 数据服务器方案 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 集中式服务器结构 明确分工, 减少工作站与服务器之间的通信 工作站对语言预处理(完整性检查, 安全控制) 工作站能访问数据目录 服务器管理和更新目录, 工作站只读目录 优化DBMS和OS（软方法）, 或者使用多处理机（硬方法）解决服务器瓶颈问题 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 接口 数据库功能 DB DB 数据服务器 逻辑通信网络 集中式服务器结构 … …… 工作站 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 分布式服务器结构 两种查询处理方式 数据查询先提交到本地服务器，由其负责所有的分布式查询处理 每个应用服务器上也都可以由分布式查询处理器和数据目录操作器，直接访问远程数据服务器 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 数据服务器专门用于分布式和集中式数据库管理 在传统机器结构上，在分布式OS上执行DBMS和分布式DBMS 基于特定计算机系统结构实现分布式数据库操作系统 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 DB DB 数据服务器1 逻辑通信网络 分布式服务器结构 … …… 工作站 分布式DBMS 局部管理功能 接口 DB DB 数据服务器n … 分布式DBMS 局部管理功能 接口 …… 1.1 数据库服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 冯.诺依曼型计算机结构的局限 不能发挥应用中普遍存在的内在的可并行处理特性 关系操作本身的可并行性, JOIN中的多个子查询, 单个查询中的多步操作 数据库管理性能受到I/O瓶颈的影响 内存速度比硬盘速度快1000倍 增加带宽提高磁盘存取的并行性 使用并行可存取的多个小磁盘 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 多处理机结构 通过高速通信介质连接多个可独立处理的单元 通过分配查询 操作和子操作到不同的处理单元, 以并行执行方式完成互连查询, 内部查询, 及各种内部操作 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 类型 完全共享资源结构 对每个数据项的存取都要经过公共通信线路，引起通信瓶颈 类似于集中式DBMS,差别是数据库操作可以并行处理 完全不共享资源结构 高功能计算机系统可以由多个较小的系统替代 每个站点都要实现全局数据目录，分布数据定义和控制，分布查询处理和分布式事务管理 站点不能运行应用程序 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 处理机1 处理机n 高速互联总线 …… …… 磁盘1 磁盘n 内存1 内存n … 完全共享资源系统结构 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 处理机1 处理机n 高速互联总线 …… …… 磁盘1 磁盘n 内存1 内存n 完全不共享资源系统结构 …… 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 并行数据服务器数据定位 类似于分布式数据库中的数据片段定位 分簇(Declustering) 数据的水平分片 提高响应速度和内存查询并行度 聚簇(Clustering) 聚集关系的片段 综合查询或减少系统总体运行代价 程序应在数据存储的站点上运行 DDBS中DBA根据对片段的使用情况检测, 进行调整, 包括移动片段和重组 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 并行数据服务器与DDBS的不同 应用目标不同 并行中用户不专门使用某个站点, 所以不要求最大化本地性处理 实现方式不同 站点间高速网互连, 传输代价小, 可以调节站点间工作负载 各站点地位不同 不存在全局应用和局部应用 各站点完全不独立, 处理时只能发挥协同作用, 无局部应用 1.2 并行数据服务器 1 并行数据库服务器与分布式数据库系统 数据定位方法 全分簇：片段分布到系统中所有有磁盘的站点 散列算法分片：查询时, 与选择属性精确匹配的子查询得以在一个站点上处理, 所有其它子查询在