華中師范大學(xué)專升本數(shù)據(jù)庫原理筆記

　　本章介紹了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、查詢處理、客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的分布式系統(tǒng)等內(nèi)容，學(xué)習(xí)本章的目的在于擴(kuò)展知識(shí)面，對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有個(gè)簡(jiǎn)單的了解。全部?jī)?nèi)容的學(xué)習(xí)要求為達(dá)到識(shí)記層次。
　　一、概述
　　、分布式DBS：是指數(shù)據(jù)存放在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同場(chǎng)地的計(jì)算機(jī)中，每一場(chǎng)地都有自治處理能力并完成局部應(yīng)用；
而每一場(chǎng)地也參與(至少一種)全局應(yīng)用程序的執(zhí)行，全局應(yīng)用程序可通過網(wǎng)絡(luò)通信訪問系統(tǒng)中的多個(gè)場(chǎng)地的數(shù)據(jù)。
　　、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括兩個(gè)重要組成部分：分布式數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
　　、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有位置透明性和復(fù)制透明性，使用戶看到的系統(tǒng)如同一個(gè)集中式系統(tǒng)。
　　、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：
　　· (1)具有靈活的體系結(jié)構(gòu)
　　適應(yīng)分布式的管理和控制機(jī)構(gòu)
　　經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越
　　系統(tǒng)的可靠性高、可用性好
　　局部應(yīng)用的響應(yīng)速度快
　　可擴(kuò)展性好，· 易于集成現(xiàn)有系統(tǒng)。
　　分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的缺點(diǎn)：
　　· (1)系統(tǒng)開銷大，· 主要花在通信部分
　　復(fù)· 雜的存取結(jié)構(gòu)，· 原來在集中式系統(tǒng)中有效存取數(shù)據(jù)的技術(shù)，· 在分成式系統(tǒng)中都不· 再適用
　　數(shù)據(jù)的安全生和保密性較難處理。
　　、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為三類：同構(gòu)同質(zhì)型DDBS，同構(gòu)異質(zhì)型DDBS，異構(gòu)DDBS。
　　同· 構(gòu)同· 質(zhì)型DDBS：是指· 各個(gè)場(chǎng)地都采用同· 一類型的數(shù)據(jù)模型，· 并且是同· 一型號(hào)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
　　同· 構(gòu)異質(zhì)型DDBS：是指· 各個(gè)場(chǎng)地都采用同· 一類型的數(shù)據(jù)模型，· 但是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是不同· 型號(hào)的。
　　· 異構(gòu)型DDBS：是指· 各個(gè)場(chǎng)地的數(shù)據(jù)模型是不同· 的類型。
　　二、體系結(jié)構(gòu)
　　、分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，從數(shù)據(jù)分配和數(shù)據(jù)分片兩個(gè)角度考察。
　　數(shù)據(jù)分配是指數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各場(chǎng)地上的分配策略。包括：
　　· 集中式：所有數(shù)據(jù)均安排在同· 一個(gè)場(chǎng)地上。
　　· 分割式：所有數(shù)據(jù)只有一份，· 分別被安置在若干個(gè)場(chǎng)地。
　　· 全復(fù)· 制式：數(shù)據(jù)在每個(gè)場(chǎng)地重復(fù)· 存儲(chǔ)。
　　· 混合式：數(shù)據(jù)庫分成若干可相交的子集，· 每一子集安置在一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)地上，· 但是每一場(chǎng)地未必保存全部數(shù)據(jù)。
　　數(shù)據(jù)分片是指數(shù)據(jù)存放單位不是全部關(guān)系，而是關(guān)系的一個(gè)片段。也就是關(guān)系的一部分。包括：
　　· 水平分片：按一定的條件把全局關(guān)系的所有元組劃分成若干不· 相交的子集，· 每個(gè)子集為關(guān)系的一個(gè)片段。
　　· 垂直分片：把一個(gè)全局關(guān)系的屬性集分成若干子集，· 并在這些子集上做投影運(yùn)算，· 每個(gè)投景為垂直分片。
　　· 混合型分片：將水平分片與垂直分片方式綜合使用則為混合型分片。
　　、分布式DBS的體系結(jié)構(gòu)分為四級(jí)：全局外模式、全局概念模式、分片模式和分配模式。
　　、分布透明性指用戶不必關(guān)系數(shù)據(jù)的邏輯分片，不必關(guān)心數(shù)據(jù)物理位置分配的細(xì)節(jié)，也不必關(guān)系各個(gè)場(chǎng)地上數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型。分布透明性可歸入物理獨(dú)立性的范圍。包括三個(gè)層次：分片透明性、位置透明性和局部數(shù)據(jù)模型透明性。
　　、DDBMS(分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
　　其主要功能有：
　　· (1)接受用戶請(qǐng)求，· 并判定把它送到哪里，· 或必須訪問哪些計(jì)算機(jī)才能滿足該請(qǐng)求。
　　· (2)訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)字典，· 或者至少了解如何請(qǐng)求和使用其中的信息。
　　· (3)如果目標(biāo)· 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于系統(tǒng)的多個(gè)計(jì)算機(jī)上，· 就必須進(jìn)行分布式處理。
　　· (4)通信接口功能，· 在用戶、局部DBMS和其他計(jì)算機(jī)的DBMS之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。
　　· (5)在一個(gè)異構(gòu)型分布式處理環(huán)境中，· 還需提供數(shù)據(jù)和進(jìn)程移植· 的支持。這里的異構(gòu)型是指· 各個(gè)場(chǎng)地的硬件、軟件之間存在一定差別。
　　組成：應(yīng)包括以下四個(gè)子系統(tǒng)：
　　· 查詢子系統(tǒng)
　　·
　　完整性子系統(tǒng)
　　· 調(diào)度子系統(tǒng)
　　· 可靠性子系統(tǒng)
　　、對(duì)于分布式系統(tǒng)，壓倒一切的性能目標(biāo)是使通過網(wǎng)絡(luò)傳送信息的次數(shù)和數(shù)據(jù)量最小。
　　三、分布式查詢處理
　　為了達(dá)到性能目標(biāo)，在分布式系統(tǒng)中，通常采用基于半聯(lián)接的查詢優(yōu)化策略。
　　數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸時(shí)，如果以整個(gè)關(guān)系傳輸，然后將關(guān)系與另一場(chǎng)地關(guān)系進(jìn)行聯(lián)接，則傳輸數(shù)據(jù)量大，而在聯(lián)接時(shí)并非每個(gè)數(shù)據(jù)都參與操作或有用，因此，考慮到不參與操作的值或無用的值不必經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來回傳輸，則可以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。這就是基于半聯(lián)接的查詢優(yōu)化策略的基本思想。
　　四、客戶/服務(wù)器式
　　、客戶/服務(wù)器式DBS是在客戶/服務(wù)器計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的DBS，這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，有一些計(jì)算機(jī)扮演客戶，另一些計(jì)算機(jī)扮演服務(wù)者(即客戶機(jī)/服務(wù)器)?？蛻?服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于功能的分布。一些功能放在客戶機(jī)(前端機(jī))上運(yùn)行，另一些功能則放在服務(wù)器(后端機(jī))上執(zhí)行。
　　、客戶/服務(wù)器式的分布式DBS中，把DBMS軟件分成兩級(jí)：客戶級(jí)和服務(wù)器級(jí)。如某些場(chǎng)地可能只運(yùn)行客戶機(jī)軟件，某些場(chǎng)地可能只運(yùn)行專用的服務(wù)器軟件，而在有一些場(chǎng)地可能客戶機(jī)軟件和服務(wù)器軟件都運(yùn)行。
　　、在典型的分布式DBMS中，軟件模塊分成以下三級(jí)：
　　服務(wù)器級(jí)軟件：負(fù)責(zé)場(chǎng)地的局部數(shù)據(jù)管理
　　客戶機(jī)軟件：負(fù)責(zé)進(jìn)行分布式管理，從數(shù)據(jù)字典中獲取數(shù)據(jù)分布的信息，并處理涉及多場(chǎng)地的全局查詢。
　　通信軟件：負(fù)責(zé)提供各場(chǎng)地間的數(shù)據(jù)傳輸。

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