Организация распределенных данных

Распределенные системы

Распределенная БД- это набор логически связанных данных, разделяемых между несколькими пользователями и физически распределенных в компьютерной сети.

Распределение данных вызвано причиной:

1. Проблема потери центрального узла
2. Возможность перегрузки сервера из-за большого числа пользователей
3. Скорость системы низка

Распределенная система – система, поддерживающая работу с распределенными данными и скрывающаяся от пользователей распределенных данных.

Свойства распределенной системы:

РИСУНОК!!!

1. База данных может быть разделена на фрагменты.
2. Фрагменты могут иметь копии (реплики).
3. Фрагменты и реплики распределены по узлам сети.
4. узлы соединены линиями связи
5. Каждый узел участвует хотя бы в одном глобальном приложении.
6. На каждом узле могут решаться локальные приложения
7. Для доступа к данным на каждом узле своя СУБД

Правила???

Основной принцип: распределенная система с точки зрения пользователя должна вести себя как нераспределенная.

1. Локальная автономность – локальное приложение и данные должны управляться автономно.
2. Отсутствие фиксированных центральных узлов
3. Непрерывность работы. Работа не прерывается при отключении и изменениях на других узлах
4. Прозрачность фрагментации. Пользователь и программист не видят разбиение данных
5. Прозрачность репликации. Фрагментация видна, но не видно разделение на реплики.
6. Прозрачность местоположения. Видна фрагментация, репликация, но не видно конкретное представление данных на других узлах.
7. Поддержка выполнения распределенного запроса.
8. Поддержка распределенных транзакций.
9. Независимость от оборудования
10. Независимость от ОС.
11. Независимость от СУБДЖ.
12. Независимость от сети.

Преимущества распределенных систем:

1. Сочетание локальной автономности и совместного использования данных.
2. Увеличение скорости большей части решения, меньшей задачи.
3. Повышение доступности данных.

Недостатки:

1. Отсутствует общий принцип разработки
2. Усложнение проектирования
3. Отсутствие опыта разработок
4. Увеличение стоимости
5. Сложность модификации

Для распределения глобальных данных используются фрагментация и репликация.

Фрагментация – БД делится на два и более не пресекающихся фрагмента. Фрагментация может быть на уровне базы и на уровне таблицы.

На уровне базы выполняется разбиение на наборы таблиц.

Фрагментация таблиц:

разделяется содержимое самих таблиц. Возможно горизонтальное, вертикальное, смешанное и производная репликация.

Горизонтальная репликация – разделение таблицы по группам строк. После фрагментации операция объединение.

Вертикальная фрагментация - разделение по группам столбцов. Сопоставление выполняется соединением по совпадению первичного ключа.

Смешанная фрагментация – разделение одновременно по столбцам и строкам.

Производная фрагментация –

Последовательность фрагментации:

1. Определение не фрагментируемых данных, таблиц

2. Фрагментация основных таблиц

3. Фрагментация дочерних таблиц

При фрагментации должно соблюдаться:

1. Полнота – каждое данное должно находиться в каком-либо фрагменте.
2. Не пересекаемость – каждое должно находиться не более чем в 1-м фрагменте.
3. Восстановимость – возможность дефрагментации без потерь.

Репликация:

Создание копий для базы в целом и отдельных фрагментов.

Недостаток: необходимость синхронизации

Решение в разных вариациях.

Репликации классифицируются по нескольким признакам:

1. по моменту исполнения
1. синхронные – все реплики обновляются единовременно
2. асинхронные – выполняется с запаздыванием – по запросу пользователя, по какому то событию, по расписанию.

1. По захвату репликации
1. Полное
2. Частичное – указание обновляемого куска.

1. По форме исполнения
1. Моментальный снимок – целиком всю реплику скачиваем и переписываем на новый вариант. Если реплика большая то большой объем данных перекачиваем, вместо, например 2-х нужных.
2. Репликации изменений – перекачиваются только измененные данные. Нужна строгая адресация строк, чтоб затереть не ту. Но может быть тоже вариант, что изменений очень много, а изменены они одной командой
3. Репликация команды изменений – репликация команд примененных к БД

1. По схеме репликации:
1. Ведущий-ведомый – изменения только на ведомом. Репликация от ведомого к ведущему.
2. Симметричная схема – предполагает возможность обновления информации на его стороне.
3. Схема распределения.
4. По стороне инициализации (со стороны главной или подчиненной реплики)

Возможные конфликты, механизмы разрешения:

1. Простановка метода управления.
2. Хранятся старые и новые данные и репликации проверяются по старым данным, было ли на приемной стороне обновление.
3. Обновление с учетом времени, приоритет, значение.

Дата добавления: 2014-01-07