数据库系统概论分布式数据库系统.ppt

第十四章分布式数据库系统 概述 分布式数据库系统是数据库技术和网络技术两者相互渗透和有机结合的结果 分布式数据库和分布式数据库系统 定义 分布式数据库是由一组数据组成的，这组数据分布在计算机网络的不同计算机上，网络中每个结点具有独立处理的能力（称为场地自治），可以执行局部应用（只对本结点数据进行存取的应用），同时每个结点也能通过网络通讯支持全局应用（指存取两个或两个以上的结点的数据库应用）。 分布式数据库强调场地自治性（局部应用）以及自治场地之间的协作性（全局应用）。 分布式数据库和分布式数据库系统 分布式数据库具有以下两个特点： 分布性 分布性有两层含义，一是指数据库中的数据不是都存储在同一结点（更确切的讲，不存储在同一计算机的存储设备上），而是分布在多个结点上；二是指各结点具有独立的数据库处理能力，能够有效地支持局部应用。 逻辑整体性 分布在各结点的数据不是孤立的，而是相互联系的，是一个逻辑整体，能够支持存取多个结点数据的全局应用。 分布式数据库和分布式数据库系统 分布式数据库系统是在集中式数据库系统技术的基础上发展起来的，但不是简单地把集中式数据库分散的实现，它丰富和发展了集中式数据库的许多概念和技术，具有自己独特的特征和性质。具体来说，它具有以下特点： 数据独立性 数据独立性在分布式数据库系统中具有了更多的含义，它不仅包括数据的逻辑独立性和物理独立性以外，还包括数据的分布独立性（也称分布透明性）。分布透明性指用户不必关心数据的逻辑分片，不必关心数据物理位置分布的细节，不必关心重复副本（冗余数据）一致性问题，也不必关心局部结点上数据库支持哪种数据模型。 分布式数据库和分布式数据库系统 集中与自治相结合的控制机构 在分布式数据系统中，数据的共享有两个层次：一是局部共享，即在局部数据库中存储局部结点各用户的共享数据；二是全局共享。即在分布式数据库系统的各个结点也存储供其他结点的用户共享的数据，支持系统的全局应用。因此，相应的控制机构也具有两个层次：集中和自治。分布式数据库系统常常采用集中和自治相结合的控制机构。各局部的DBMS可以独立的管理局部的数据库，具有自治功能。同时系统又设有集中控制机构，协调各局部DBMS的工作，执行全局应用。 分布式数据库和分布式数据库系统 适当增加数据冗余 在分布式数据库系统中适当的增加了冗余数据，在不同的结点存储同一数据的多个副本，其原因是：一提高系统的可靠性、可用性，当某一结点出现故障时，系统可以对另一结点的相同副本进行操作，不会因为一处故障而造成整个系统的瘫痪；二是提高系统性能，系统可以选择用户最近的数据副本来进行操作，减少通信代价，改善整个系统的性能。 分布式数据库和分布式数据库系统 全局的一致性、可串行性和可恢复性 分布式数据库系统中各局部数据库应满足集中式数据库的一致性、并发事务的可串行性和可恢复性。除此之外还应保证数据库的全局一致性、全局并发事务的可串行性和系统全局的可恢复性。这是因为在分布式数据库系统中全局应用要涉及两个以上结点的数据，全局事务可能由不同结点上的多个操作组成。 分布式数据库和分布式数据库系统 分布式数据库系统的目标 适应部门分布的组织结构，降低费用 使用数据库的单位在组织上常常是分布的，在地理上也是分布的。分布式数据库系统的结构符合上述分布的组织结构，允许各个部门将自己常用的数据存储在本地，降低了通信代价，提高了响应速度。 提高系统的可靠性和可用性 将数据分布于多个结点，并适当增加冗余度，可以提供更好的可靠性。 分布式数据库和分布式数据库系统 充分利用数据库资源，提高现有集中式数据库的利用率 当在一个大企业内部和大部门中已经建成若干个数据库后，为了利用相互的资源，开发全局应用可以在现有各局部数据库的基础上做一定的修改和重构，建立一个分布式数据库系统。 逐步扩展处理能力和系统规模 相对于集中式数据库系统，分布式数据库系统能够方便地将一个新结点纳入系统，而不影响现有系统的结构和系统的正常运行，提供了逐步扩展系统能力的较好途径。 分布式数据库的体系结构 分布式数据库的体系结构 全局外模式 全局应用的用户视图，是全局概念模式的子集。 全局概念模式 定义分布式数据库中数据的整体逻辑结构，使得数据如同没有分布一样。 分片模式 每一个全局关系可以分为若干互不相交的部分，每一部分称为一个片段。分片模式定义片段以及全局关系到片段的映像。 分布模式 定义片段的存放结点。 分布式数据库的体系结构 分布（网络）透明性 分片透明性 用户或应用程序只对全局关系进行操作而不必考虑关系的分片。如果分片模式改变了，通过调整全局模式与分片模式之间的映象关系来保持全局模式不变。 位置透明性 用户或应用程序不必了解片段的存储位置。 局部数据模型透明性 用户或应用程序不必了解局部场地上使