Лекции по теории проектирования баз данных (БД)
ь от фрагментации
В системе поддерживается фрагментация данных, если некоторое
отношение из соображений физического хранения необходимо разделить на
части или фрагменты. Фрагментация желательна для повышения
производительности системы, поскольку данные лучше хранить в том месте,
где они наиболее часто используются. При такой организации многие
операции становятся локальными, а объем передаваемых в сети данных
снизится.
Существует два типа фрагментации – горизонтальная и вертикальная,
которые связаны с операциями селекции и проекции соответственно, т.е.
горизонтальный фрагмент может быть получен с помощью операции селекции,
а вертикальный – проекцией. Реконструкцию исходного отношения на основе
его фрагментов можно осуществить с помощью операций соединения (для
вертикальных фрагментов) и объединения (для горизонтальных фрагментов).
В фрагментированной системе необходимо обеспечить поддержку
независимости от фрагментации, т.е. пользователь не должен «ощущать»
фрагментацию данных.
Независимость от репликации
В системе поддерживается независимость от репликации, если заданное
отношение или фрагмент могут быть представлены различными копиями
(репликами) хранимыми на разных узлах. Репликация полезна по двум
причинам. Во-первых, благодаря ей достигается большая
производительность, т.к. приложения могут работать с локальными копиями
, не обмениваясь данными с удаленными узлами. Во-вторых, репликация
позволяет обеспечить большую доступность, т.к. реплицированный объект
остается доступным для обработки до тех пор, пока остается хотя бы одна
его реплика. Главный недостаток репликации заключается в том, что при
обновлении реплицируемого объекта, все его копии должны
синхронизироваться.
В системе, которая поддерживает репликацию данных, должна также
поддерживаться независимость от репликации, т.е. пользователь не должен
касаться проблем связанных с созданием и синхронизацией копий.
Обработка распределенных запросов
При обработке в распределенной системе запроса необходимо
выработать эффективную стратегию его реализации. Например, запрос на
объединение отношений Rx , расположенного на узле X , и отношения Ry ,
хранимого на узле Y , может быть выполнен с помощью перемещения
отношения Rx на узел Y , перемещения отношения Ry на узел X или
перемещения этих двух отношений на третий узел Z и т.д. Это означает,
что при выполнении запроса на распределенной БД необходим его
предварительный анализ с последующим выбором оптимальной стратегии его
реализации.
Управление распределенными транзакциями
В распределенной системе выполнение транзакции связано с
исполнением программных кодов на нескольких узлах. Транзакция это
логическая единица работы, которая включает всю совокупность действий,
необходимых для реализации запроса. Транзакция считается неделимым
процессом, т.е. если какое либо из составляющих действий окажется не
выполненным, то вся транзакция считается не выполненной. Каждый
программный код, исполняемый на каком либо узле при выполнении
транзакции, называется агентом. Таким образом, транзакция состоит из
нескольких агентов, т.е. процессов реализующих транзакцию.
В процессе управления транзакцией выделяют управление
восстановлением и управление параллельной обработкой. Первое из них
базируется на протоколе двухфазной фиксации. В грубом приближении в
соответствии с этим протоколом в начале транзакции устанавливается
точка фиксации данных, т.е. как бы создается копия данных, которые
предполагается изменить в результате транзакции. Если транзакция
завершена нормально, то точка фиксации сохраняется до выполнения
следующей транзакции. Если же произошел сбой, то система возвращает
состояние данных в точку фиксации, позволяя не допустить необратимого
неправильного изменения БД. Управление параллельной обработкой
предполагает установку блокировок на отношения, группы записей с целью
не допустить изменение данных другим пользователем во время выполнения
транзакции.
Независимость от аппаратного обеспечения
Используемые в настоящее время компьютеры характеризуются большим
разнообразием. В связи с этим существует необходимость интеграции
данных на всех системах и создания для пользователя представления
единой системы. Должна иметься возможность запуска одной и той же СУБД
на разном аппаратном обеспечении.
Независимость от операционной системы
Эта цель является следствием предыдущей. Необходимо, чтобы одна и
та же СУБД могла работать под управлением разных ОС.
Независимость от сети
Если система в состоянии поддерживать несколько узлов с разным
аппаратным обеспечением и разными операционными системами, то
желательно, чтобы в ней поддерживались разные типы сетей.
Независимость от СУБД
Эта цель означает, что желательно, чтобы распределенная БД
допускала использование различных СУБД разными пользователями. Это
возможно только если эти СУБД поддерживают некоторый общий стандарт
представления данных, например, официальный стандарт языка SQL.
-----------------------
| |  скачать работу |
Лекции по теории проектирования баз данных (БД) |
