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第九章分布式数据库系统DistributedDatabaseSystemDDBS 2 分布式数据库逻辑上是一个统一的数据库系统物理上分散在不同的场地 节点 各场地通过计算机网络连接在一起统一由一个分布式数据库管理系统 DDBMS 管理特点分布性 数据的分布性事务的分布性协调性 逻辑上整体 具整体完整性约束 3 局部数据库 LDB 分散在各个场地的数据库是局部数据库 LDB 本身是一个完整的数据库系统 具有本地真实的数据库 本地用户 本地DBMS全局数据库 GDB 是一组局部数据库的集合一组数据库系统的集合是一个逻辑数据库 虚拟的 4 数据的分布性分布式数据存储复制分片复制 分片数据的冗余提高数据的可用性 并发性 减少网络传输增加了数据更新的开销 副本一致性问题 5 事务的分布性局部事务仅访问当地数据库的事务全局事务需访问其他场地数据库的事务 6 分布式数据库环境下的访问代价磁盘读写网络传输分布式数据库的目标部门组织分布 降低成本数据资源共享 提高数据库的利用率 7 全局外模式全局概念模式分片模式分布模式局部概念模式局部内模式局部数据库 8 全局外模式全局应用的用户视图 全局概念模式的子集全局概念模式分片模式分布模式局部概念模式局部内模式局部数据库 9 全局外模式全局概念模式是全局概念视图全局概念模式名 属性名 域分片模式分布模式局部概念模式局部内模式局部数据库 10 全局外模式全局概念模式分片模式定义分片片段以及全局关系到片段的映象是一对多的 一个全局关系可对应多个片段 一个片段只来自全局关系分布模式局部概念模式局部内模式局部数据库 11 全局外模式全局概念模式分片模式分布模式分片的物理分配视图局部概念模式局部内模式局部数据库 12 全局外模式全局概念模式分片模式分布模式局部概念模式局部数据库中的概念模型 关于本地数据库的描述如果局部数据库中还有独立应用 则应有局部外模式 提供给本地应用使用局部内模式局部数据库 13 全局外模式全局概念模式分片模式分布模式局部概念模式局部内模式局部数据库的物理描述局部数据库 14 全局外模式全局概念模式分片模式分布模式局部概念模式局部内模式局部数据库本地的局部数据库 15 分布式数据储存复制多个副本储存在多个节点数据可用性并行度的增加冗余分片水平分片 r1 r2垂直分片 r1 r2复制和分片分片的要求完备性可重构性 垂直分片含主码属性 16 分布的透明性数据项的命名别名 真实名字的映射物理位置透明数据项的复制副本的表示site17 account f3 r2数据项的分片由优化器实现分片的连接由分片表和副本表实现片段和副本的位置透明性分片与副本的数据更新方案生成全局数据字典 数据目录 管理透明映射由全局DBA管理 维护 17 网络 LDB CM GDBMS LDBMS 全局数据字典 LDB CM GDBMS LDBMS 全局数据字典 DDBMS的结构 18 全局数据字典存放数据概念模式 分片模式 分布模式的定义及各模式之间映象的定义存放有关用户存取权限的定义存放数据完整性约束条件的定义 19 分布式数据库的基本原则对用户 最终用户 程序员 来说 一个分布式系统应该看起来完全象一个非分布式系统 20 分布式事务模型事务的ACID局部事务 全局事务局部事务管理器保证本地节点上执行的事务的ACID本次事务可能是全局事务的一部分维护一个易于恢复的日志参与适当的并发控制事务协调器协调该节点上发起的事务 全局或局部 的执行启动事务的执行分发事务协调事务的终止 在所有节点上提交或中止 21 TC1 TCn TMn TM1 事务管理器 事务协调器 22 故障节点故障消息丢失网络故障 23 提交原子性事务T必须要么在所有节点上提交 要么在所有节点上都中止两阶段提交三阶段提交 24 两阶段提交阶段1 决定阶段 协调器prepareT节点事务管理器readyT或abortT阶段2 执行阶段 收到有一个abortT 则abortT收到所有readyT 则commitT节点commitT并写Log后 发出acknowledgeT收到所有acknowledge 则completeT阻塞 协调器发出prepareT后故障 处于不定状态双方针对超时均可重发 25 三阶段提交阶段1同两阶段方式阶段2收到有一个abortT 则abortT收到所有readyT 则precommitT节点precommitT之后 写Log 发出acknowledgeT阶段3收到所有ack 则commitT节点commit后 发出ackT收到所有ackT后 completeT恢复只要有一个具有commitT 则提交只要有一个precommitT 已readyT 可提交都没有收到precommitT 则回滚 26 协议的比较两阶段提交有阻塞的可能 使用较广三阶段提交对于网络链路故障的处理能力偏弱 27 分布系统的实现数据存取中间件数据分布的描述用户可透明地使用数据数据复制 同步技术数据更新在多副本中的一致事务分布 28 SybaseEnterpriseConnect数据库互联与复制解决方案提供在同 异构数据源中进行分布事务复制 位置透明 与应用独立的数据存取功能集成RepliactionServer ReplicationAgent 复制服务器 代理 Jconnect J连接 OpenServer OpenClient 开放式服务器 客户机 OmniConnect DirectConnect 总连接 直接连接 SQLRemote ASA