Определение и характеристики распределенных систем баз данных

База данных представляет собой определенную структуру, которая необходима для хранения каких-либо данных. В настоящее время требуется хранение не только данных, но и глобальной информации.

Распределенная база данных - это база данных, включающая в себя части из некоторого количества информационных баз данных, которые расположены на разных узлах сети компьютеров и при этом регулируемые разными системами управления баз данных [9]. Для обычных пользователей и прикладных программ данная база данных является всего лишь локальной базой данных. При этом под распределенной базой подразумевается только метод ее образования, без описания наружного облика.

В своих трудах о классических распределенных базах данных К. Дейт зафиксировал двенадцать свойств:

1. Локальная автономия – регулирование данными на каждом узле системы осуществляется ограниченно. База данных, которая расположена на одном из узлов, представляется неотделимым компонентом распределенной системы. Ввиду того, что распределенная система параллельно представляет собой часть единых данных, при этом работающая как настоящая локальная база данных, она управляется локально и является независимой от остальных узлов системы.

2. Независимость узлов – каждый узел системы равноправен и независим от другого, а базы внутри этих узлов представляются равноправными производителями данных в единое для них пространство данных. База данных на любом из узлов сети является самодостаточной, так как включает в себя полный словарь данных и при этом она ограждена от неутвержденного доступа.

3. Непрерывные операции - предоставляют постоянный и непрекращающийся доступ данным, который осуществляется в пределах одной базы и не обуславливается расположением или локальными операциями.

4. Прозрачность расположения – гарантирует абсолютную явность размещения всех данных. Пользователь, который обращается к базе данных, может и не знать действительного расположения данных в узлах данной системы. Любая операция, которая осуществляется над данными, не предусматривает знания об их расположении.

5. Прозрачная фрагментация – дает возможность расположить данные распределено, но при этом они будут представлять собой общую совокупность. Выделяется два вида фрагментации: горизонтальная и вертикальная. Горизонтальная фрагментация определяет размещение строк одной таблицы в разных узлах, то есть строки одной таблицы находятся в ряде эквивалентных ей, а вертикальная - размещает столбцы одной таблицы в некоторое количество узлов.

6. Прозрачное тиражирование – с помощью средств, которых не сидит пользователь системы (внутрисистемными), осуществлять перемещение различных модификаций между базами данных.

7. Обработка распределенных запросов – имеются альтернативные пересылки данных, которые дают возможность осуществить необходимый запрос.

8. Обработка распределенных транзакций - выполнимость операций, таких как insert, update, delete, для обновления распределенной базы данных. При выполнении этих операций применяется двухфазный протокол фиксации транзакций, благодаря чему не уничтожается единство и сбалансированность данных распределенной базы. Протокол обеспечивает гармоничное изменение данных на ряде узлов в пределах распределенной транзакции.

9. Независимость от оборудования - распределенная система не требует использовать определенную модель компьютера.

10. Независимость от операционных систем – возможно использование любой операционной системы.

11. Прозрачность сети - доступ к данным распределенной базы реализуется по сети. Многообразие поддерживаемых системой управления базой данных сетевых протоколов не ограничивается системой с распределенными базами данных, то есть возможно использование различных сетевых протоколов.

12. Независимость от баз данных – возможно совмещение систем управления базами данных разных производителей, а также можно применять различные модели операций поиска и обновления баз данных [5].

Сущность всех этих свойств состоит в том, чтобы пользователь не ощущал особых различий между распределенной и централизованной базой данных.

Распределенные системы управления баз данных выполняют процессы реализации с распределенными базами данных. Распределенная система управления баз данных (РаСУБД) является совокупностью программ, которые необходимы для управления распределенной базой данных. Именно она делает информацию для пользователей «прозрачной». Таким образом, распределенная база данных включает в себя несколько частей, размещающихся на определенном количестве компьютеров, которые расположены в сети. Благодаря этому к распределенной базе данных осуществляется параллельный доступ некоторого количества пользователей [9]. Задача обеспечения «прозрачности» заключается в том, чтобы распределенная система внешне вела себя так же, как и централизованная. Данное распределение данных дает возможность, к примеру, держать в одном узле сети данные, неоднократно использующиеся в этом узле. Такой подход способствует ускорению работы с данными и позволяет функционировать с оставшимися данными базы данных, даже если для доступа к ним необходимо потратить определенное количество времени на передачу данных по сети.

Главной целью системы распределенных баз данных считается предоставление контролируемого доступа и независящего обращения к данным, распределенным в сети ЭВМ [19]. Под контролируемым доступом понимается степень сохранности, которая требуется для обеспечения надлежащей защиты, при этом к системе обращаются пользователи только с санкционированным доступом. Объективность обращения, или расчленяемость, дает возможность пользователям обращаться к данным через разные вычислительные средства.

Система управления распределенными базами данных выделяет специальные средства для объединения локальных баз данных, расположенных в некоторых узлах компьютерной сети, для обеспечения пользователю доступа ко всем базам данных как к единой [1]. При этом должны быть обеспечены легкость эксплуатации системы и допустимость независимого функционирования даже при административных потребностях или при каком-либо повреждении целостности сети.

Для клиентских приложений распределенная база данных предстает в виде определенной совокупности. Все части данных имеют право располагаться более чем на одном компьютере, которые будут объединяться с помощью линий связи. При этом каждая честь базы данных будет функционировать под управлением обособленной системой управления. Работа пользователя с распределенной базой данных осуществляется благодаря приложениям. Они в свою очередь могут разделяться на те, которым необходимо непосредственный доступа к данным, расположенным на других узлах (локальные приложения), и на те, которым нужен аналогичный доступ (глобальные приложения) [11]. В РаСУБД обязательно необходимо наличие как минимум одного глобального приложения. Именно поэтому каждая РаСУБД обязана иметь последующие специфики:

1) комплект логически связанных делимых данных;

2) хранимые данные разбиты на некое число фрагментов;

3) среди фрагментов может существовать организованная репликация данных;

4) фрагменты и их высказывания распределены по разным узлам;

5) узлы должны объединяться сетевыми соединениями;

6) работа с данными на любом узле осуществляется локальной СУБД.

Система управления базой данных на любом узле может реализовывать автономную работу локальных приложений.

Поиск по сайту: