7学习目标何谓分散式资料库管理系统（DDBMS）.ppt

第 7 章 分散式資料庫管理系統 與主從式系統 資料庫系統設計實務與管理,5e 學習目標 何謂分散式資料庫管理系統（DDBMS）以及它有哪些組成元件 資料與處理的不同分散程度如何影響資料庫的實作 分散式資料庫環境如何管理異動 分散式資料庫環境如何影響資料庫的設計 何謂主從式運算 主從式系統有哪些優點 主從式系統的演變 主從式系統元件之間的互動 主從式系統對DBMS有何影響 分散式資料庫管理系統的演進 分散式資料庫管理系統 （DDBMS） 相互連接的電腦系統 資料的儲存和處理功能均被分散在網路上各個不同點 1970: 集中式 DBMS 1980: 社會和技術的重大改變 需要特別的資料存取能力 分散式管理結構變成常態 1990: 新的力量 資料存取與散佈利用 Internet 與全球資訊網 透過資料探勘與資料倉儲進行資料分析 DDBMS 的優點 資料可以靠近需求最大的地點 更快的資料存取 更快的資料處理 增加便利性 改善溝通 減少運作成本 使用者合適的介面 減少單點故障的危險性 處理器獨立 DDBMS 的缺點 管理和控制複雜 安全性 缺少標準 儲存需求的增加 資料環境的管理非常困難 訓練費用的增加 分散式處理 多個實際獨立的地點透過網路互相連結共用同一個資料庫的邏輯來處理資料 分散式資料庫 將邏輯上相關的資料庫實際儲存在多個獨立的地點 分散式資料庫與分散式處理 分散式處理 不需要分散式資料庫 可以應用在單一電腦上的獨立資料庫 所以資料的複本或部分的資料庫處理功能必須分散到所有的資料儲存地點 分散式資料庫 需要分散式的處理 兩者均具 需要網路連結各組成元件 DDBMS 的功能 應用程式與使用者介面 驗證以分析資料要求 轉換以決定要求的組成元件 查詢最佳化以找出最佳的存取策略 映對決定資料所在位置 I/O 介面讀取或寫入資料 格式化準備資料的表示方式 安全性提供資料的私密性 備份與復原 DB 系統管理 並行控制 異動管理 集中式資料庫 完整的分散式資料庫管理系統 DDBMS 組成元件 電腦工作站 網路相關軟硬體元件 通訊媒介 異動處理器（Transaction processor, TP） 又名應用程式處理器（application processor, AP） 或異動管理單元（transaction manager, TM） 資料處理器（Data processor, DP） 又名資料管理單元（data manager, DM） 分散式資料庫的組成元件 DDBMS 通訊協定 利用網路介面在 DP 與 TP 之間傳輸資料和指令 對從 DP 接收到的資料做同步處理，然後將資料轉送到適當的TP 確保分散式系統中共同的資料庫功能 安全性 並行控制 備份與復原 資料和處理的分散程度 資料庫系統的分類可以根據處理分散和資料分散的方式為基礎 單點處理單點資料 （SPSD） 所有處理都是在單一 CPU 或主機電腦上執行 所有資料也都儲存在主機電腦的區域磁碟中 DBMS 位於電腦主機上 由連結的簡單終端機存取 DBMS 大型主機與迷你級電腦 DBMS 的典型方式 第一代單使用者微電腦資料庫的典型方式 單點處理單點資料 （續） 多點處理多點資料 （MPSD） 需要網路檔案伺服器 透過 LAN 存取應用程式 它的變形稱為主從式架構 多點處理多點資料 （MPMD） 完全的分散式資料庫管理系統，支援位於多個地點的多重 DP 與 TP 同質性 透過網路整合同一類型的集中式 DBMS 異質性 透過網路整合不同類型的集中式 DBMS 異質性分散式資料庫架構 分散式資料庫的透通性 讓使用者覺得自己是資料庫唯一的使用者 隱藏分散式資料庫的複雜性 透通特性 分散 異動 故障 效率 異質 分散透通性 讓管理實際分散在各地資料庫的動作變成好像是集中式的管理 三個等級 資料分割透通性 位置透通性 區域映對透通性 異動透通性 確保資料庫的異動能夠維持完整性與一致性 只有在分散各地之資料庫中的所有異動均完成，整體的異動才算完成 管理機制 遠端要求 遠端異動 分散式異動 分散式要求 遠端要求 遠端異動 分散式異動 分散式要求 分散式要求 （續） 分散式並行控制 多點多處理的操作比較容易造成資料不一致與產生死結的異動 問題 由區域 DP 提交異動 若有一個 DP 無法提交異動的結果 產生不一致狀態的資料庫 兩段式提交協定 DO-UNDO-REDO 協定 預寫協定 （Write-ahead protocol） 兩種節點 協調者 （Coordinator） 從屬 （Subordinates） 階段 準備 協調者將訊息傳給所有從屬 確認所有節點都已準備提交或中止提交 最後提交 確定所有從屬皆已提交或中止提交