分布式体系结构(数据库)

时间：2022-12-21 22:30:01 | 来源：信息时代

时间：2022-12-21 22:30:01 来源：信息时代

    分布式体系结构 : 数据在逻辑上是一个整体,但物理地分布在计算机网络的不同站点(site)上的数据库系统结构。采用这种体系结构的数据库就是分布式数据库系统(distributed database system,DDBS)。分布式数据库系统是由若干个站点集合而成。每个站点都是一个独立的数据库系统,它们都拥有各自的数据库、处理机、终端以及各自的分布式数据库管理系统(distributed data base management system,DDBMS)。在分布式数据库系统中,大多数处理任务由本站点计算机访问本站点数据库完成; 对于本站点计算机不能胜任的处理任务,通过网络通信子系统存取和处理多个异地数据库中的数据,执行全局应用。因此分布式数据库系统可以看作是一系列集中式数据库系统的联合。它们在逻辑上属于同一系统,但在物理结构上是分布式的。
分布式体系结构如图1所示。

图1 分布式体系结构

1.分布式数据库分类
按组成分布式数据库系统各不同站点上所使用的DBMS来分,分布式体系结构数据库系统可分为以下两类:
(1) 同构分布式数据库(homogeneous distributed database): 同构分布式数据库是指所有的站点都使用相同的DBMS,如都是Oracle关系数据库管理系统。各个站点上的计算机硬件和操作系统可以不相同,因为硬件和操作系统的不同将由通信软件来处理和管理。在这样的系统中,由于各站点都使用相同的操作模式,它们彼此了解,合作处理用户的需求。本地站点的DBMS放弃了作为自治权一部分的更改模式以及其他一些数据库管理的权限。为了使得事务处理能在多个站点间进行,DBMS还必须和其他站点合作来交换事务的信息。
(2)异构分布式数据库(heterogeneous distributed database): 异构分布式数据库是指不同的站点有不同的模式,使用不同的DBMS软件。由于各站点的模式不同,它们可能彼此并不了解,在事务处理过程中,它们仅能为合作提供有限的功能。模式的差别成为查询处理中的主要问题,DBMS软件的差别成为访问多站点事务处理的障碍。现有的分布式数据库技术尚不能解决异构数据库系统的许多问题。异构分布式数据库技术还有待进一步研究。
如果是新建一个分布式数据库系统,理所当然是采用同构分布式体系结构。但如果是已经存在若干现成的集中式数据库系统,要将它们集成为一个统一的分布式数据库系统,为了能充分保护用户过去在软、硬件上花费的投资,就可能不得不采用异构分布式体系结构。
2. 分布式体系结构数据库特点
虽然可以把分布式体系结构数据库系统看成是若干个集中式体系结构数据库系统通过网络的联合,但相对于集中式体系结构数据库系统又有如下特点:
(1)相等规模的分布式数据库系统在出现故障的几率上不会比集中式数据库系统低,但由于其故障的影响仅限于局部数据应用,因此就整个系统来讲它的可靠性是比较高的。
(2)在分布式数据库系统里不强调集中控制概念,虽然它具有一个以全局数据库管理员为基础的分层控制结构,但是每个站点的数据库管理员都具有高度的自主权。这就是站点自主性(site autonomy),它允许每个站点可以决定哪些数据专属于本地站点,哪些数据可以提供出来供其他站点公用。
(3)在分布式数据库系统中除了数据独立性这一重要概念外,增加了一个新的概念,就是站点透明性(site transparency)。所谓站点透明性就是:对用户而言,在编写程序时好像数据没有被分布一样,事务的分布式处理也对用户透明,因此用户感觉整个数据库和数据处理都处在他所在的站点上,就像是一个集中式数据库一样。
(4)与集中式数据库系统不同,数据冗余在分布式系统中被看作是所需要的特性,其原因在于:首先,如果在需要的站点复制数据,则可以提高局部的自主应用能力; 其次,当某站点发生故障时,可以操作其他站点上的复制数据,因此这可以增加系统的有效性。当然,在分布式系统中对最佳冗余度的评价是很复杂的。
分布式体系结构的数据库可以解决组织机构分散而数据需要相互联系的问题。比如银行系统,总行与各分行处于不同的城市或城市中的各个地区,在业务上它们需要处理各自的数据,也需要彼此之间的交换和处理,这就需要分布式体系结构的系统。