ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 182
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ЛЕКЦИЯ 5 РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Именно эти две идеи положены в основу создания распределенных ИС и баз данных.
Понятие распределенной БД (DDB)
Определение идеальной DDB Криса Дейта
2. Независимость от центрального узла
7. Обработка распределенных запросов
8. Обработка распределенных транзакций
9. Независимость от оборудования
10. Независимость от операционных систем
12. Независимость от баз данных
Обработка распределенных запросов
ОТСТУПЛЕНИЕ ОТ ПРИНЦИПОВ ИДЕАЛЬНОЙ DDB КРИСА ДЕЙТА
Модели технологии «клиент-сервер»
Пассивная роль ядра СУБД в RDA
Двухзвенная схема разделения функций
Трехзвенная схема разделения функций
Программное обеспечение промежуточного слоя (Middleware)
Трехзвенной AS – модель можно считать и потому, что в ней явно выделены:
двухзвенными моделями (технология «SQL-клиент - SQL-сервер» и
Вывод по моделям «Клиент-сервер»
Преимущества технологии тиражирования
Недостатки технологии тиражирования
Технология объектного связывания
— синхронное завершение транзакций одновременно на нескольких узлах распределенной системы, то есть синхронная фиксация изменений в распределенной БД.
"Ахиллесова пята" этой технологии— жесткие требования к производительности и надежности каналов связи.
Поскольку БД распределена по нескольким территориально удаленным узлам, объединенным медленными и ненадежными каналами связи, а число одновременно работающих пользователей составляет десятки и выше, то вероятность того, что распределенная транзакция будет зафиксирована в обозримом временном интервале, становится чрезвычайно малой.
Поэтому практически реализуемым вариантом является технология тиражирования.
Процесс тиражирования полностью скрыт от прикладной программы; ее функционирование никак не зависит от работы репликатора, который целиком находится в ведении администратора БД.
Технология тиражирования данных не требует синхронной фиксации изменений (и в этом ее сильная сторона).
В действительности далеко не во всех задачах требуется обеспечение идентичности БД на различных узлах в любое время. Достаточно поддерживать тождественность данных лишь в определенные критичные моменты времени.
Следовательно, можно накапливать изменения данных в виде транзакций в одном узле и периодически копировать эти изменения на другие узлы. Это и есть асинхронные фиксации изменений.
Во-первых, данные всегда расположены там, где они обрабатываются — следовательно, скорость доступа к ним существенно увеличивается.
Во-вторых, передача только операций, изменяющих данные (а не всех операций доступа к удаленным данным, как в технологии DDB), и к тому же в асинхронном режиме позволяет значительно уменьшить трафик.
Технология тиражирования данных не лишена некоторых недостатков, вытекающих из ее специфики. Например, невозможно полностью исключить конфликты между двумя версиями одной и той же записи.
Они могут возникнуть, когда вследствие все той же асинхронности два пользователя на разных узлах исправят одну и ту же запись в тот момент, пока изменения в данных из первой базы данных еще не были перенесены во вторую.
Следовательно, при проектировании распределенной информационной системы с использованием технологии тиражирования данных необходимо предусмотреть конфликтные ситуации (тупиковые ситуации, тупики) и запрограммировать репликатор на какой-либо вариант их разрешения.
Алгоритмы распознавания и разрешения тупиков основаны на технике приоритетов.
Современные настольные СУБД обеспечивают возможность прямого доступа к объектам (таблицам, запросам, формам) внешних баз данных «своих» форматов. В текущем сеансе работы с одной БД пользователь имеет возможность вставить специальные ссылки-объекты и оперировать с данными из другой (внешней, т. е. не открываемой специально в данном сеансе) БД.
Объекты из внешней базы данных, вставленные в текущую базу данных, называются связанными, и, как правило, имеют специальные обозначения для отличия от внутренних объектов.
При этом следует подчеркнуть, что сами данные физически в файл текущей базы данных не помещаются, а остаются в файлах «своих» баз данных.
В системный каталог текущей БД помещаются все необходимые сведения о связанных объектах — внутреннее имя и внешнее, т. е. имя объекта во внешней БД, путь к файлу внешней БД.
Связанные объекты для пользователя ничем не отличаются от внутренних объектов. Он может открывать связанные во внешних базах таблицы, выполнять поиск и редактирование данных, строить запросы по таким таблицам и т. д.
Связанные объекты можно интегрировать в схему внутренней БД, т. е. устанавливать связи между внутренними и связанными таблицами.
Ядро СУБД при обращении к данным связанного объекта по системному каталогу текущей БД находит сведения о параметрах файла внешней БД и прозрачно, т. е. невидимо для пользователя открывает этот файл, а далее обычным порядком организует в оперативной памяти буферизацию страниц внешнего файла данных для доступа и манипулирования данными.
С файлом внешней базы данных, если он находится на другой вычислительной установке, может в тот же момент времени работать и другой пользователь, что и обеспечивает коллективную обработку общих распределенных данных.
существенному увеличению трафика сети, так как по сети постоянно передаются, даже не наборы данных, а страницы файлов баз данных, что может приводить к пиковым перегрузкам сети. При этом, однако, объектное связывание ограничивается только непосредственно таблицами данных, исключая другие объекты базы данных (запросы, формы, отчеты), реализация и поддержка которых зависят от специфики конкретной СУБД.
"Ахиллесова пята" этой технологии— жесткие требования к производительности и надежности каналов связи.
Поскольку БД распределена по нескольким территориально удаленным узлам, объединенным медленными и ненадежными каналами связи, а число одновременно работающих пользователей составляет десятки и выше, то вероятность того, что распределенная транзакция будет зафиксирована в обозримом временном интервале, становится чрезвычайно малой.
Поэтому практически реализуемым вариантом является технология тиражирования.
Процесс тиражирования полностью скрыт от прикладной программы; ее функционирование никак не зависит от работы репликатора, который целиком находится в ведении администратора БД.
Преимущества технологии тиражирования
Технология тиражирования данных не требует синхронной фиксации изменений (и в этом ее сильная сторона).
В действительности далеко не во всех задачах требуется обеспечение идентичности БД на различных узлах в любое время. Достаточно поддерживать тождественность данных лишь в определенные критичные моменты времени.
Следовательно, можно накапливать изменения данных в виде транзакций в одном узле и периодически копировать эти изменения на другие узлы. Это и есть асинхронные фиксации изменений.
подтверждается опытом ее использования в области, предъявляющей повышенные требования к надежности — в сфере банковских информационных систем.
Во-первых, данные всегда расположены там, где они обрабатываются — следовательно, скорость доступа к ним существенно увеличивается.
Во-вторых, передача только операций, изменяющих данные (а не всех операций доступа к удаленным данным, как в технологии DDB), и к тому же в асинхронном режиме позволяет значительно уменьшить трафик.
Недостатки технологии тиражирования
Технология тиражирования данных не лишена некоторых недостатков, вытекающих из ее специфики. Например, невозможно полностью исключить конфликты между двумя версиями одной и той же записи.
Они могут возникнуть, когда вследствие все той же асинхронности два пользователя на разных узлах исправят одну и ту же запись в тот момент, пока изменения в данных из первой базы данных еще не были перенесены во вторую.
Следовательно, при проектировании распределенной информационной системы с использованием технологии тиражирования данных необходимо предусмотреть конфликтные ситуации (тупиковые ситуации, тупики) и запрограммировать репликатор на какой-либо вариант их разрешения.
Алгоритмы распознавания и разрешения тупиков основаны на технике приоритетов.
Технология объектного связывания
Современные настольные СУБД обеспечивают возможность прямого доступа к объектам (таблицам, запросам, формам) внешних баз данных «своих» форматов. В текущем сеансе работы с одной БД пользователь имеет возможность вставить специальные ссылки-объекты и оперировать с данными из другой (внешней, т. е. не открываемой специально в данном сеансе) БД.
Объекты из внешней базы данных, вставленные в текущую базу данных, называются связанными, и, как правило, имеют специальные обозначения для отличия от внутренних объектов.
При этом следует подчеркнуть, что сами данные физически в файл текущей базы данных не помещаются, а остаются в файлах «своих» баз данных.
Работа со связанными объектами
В системный каталог текущей БД помещаются все необходимые сведения о связанных объектах — внутреннее имя и внешнее, т. е. имя объекта во внешней БД, путь к файлу внешней БД.
Связанные объекты для пользователя ничем не отличаются от внутренних объектов. Он может открывать связанные во внешних базах таблицы, выполнять поиск и редактирование данных, строить запросы по таким таблицам и т. д.
Связанные объекты можно интегрировать в схему внутренней БД, т. е. устанавливать связи между внутренними и связанными таблицами.
Ядро СУБД при обращении к данным связанного объекта по системному каталогу текущей БД находит сведения о параметрах файла внешней БД и прозрачно, т. е. невидимо для пользователя открывает этот файл, а далее обычным порядком организует в оперативной памяти буферизацию страниц внешнего файла данных для доступа и манипулирования данными.
С файлом внешней базы данных, если он находится на другой вычислительной установке, может в тот же момент времени работать и другой пользователь, что и обеспечивает коллективную обработку общих распределенных данных.
Недостатки технологии объектного связывания
1. Данная технология построения распределенных систем при больших объемах данных в связанных таблицах приведет ксущественному увеличению трафика сети, так как по сети постоянно передаются, даже не наборы данных, а страницы файлов баз данных, что может приводить к пиковым перегрузкам сети. При этом, однако, объектное связывание ограничивается только непосредственно таблицами данных, исключая другие объекты базы данных (запросы, формы, отчеты), реализация и поддержка которых зависят от специфики конкретной СУБД.