Навігація
Головна
 
Головна arrow Інформатика arrow Бази даних
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Загальна характеристика розподілених баз даних

Дотепер вивчалися централізовані, локальні бази даних. У той же час розподілені бази даних (РБД) знаходять все більш широке застосування у зв'язку з масовим поширенням "мережевих" технологій.

Теорія створення, використання і функціонування РБД має свої особливості в порівнянні з централізованими БД.

У силу сказаного в даній частині акцент зроблений переважно на відмінності теорії РБД від теорії централізованих БД.

У гл. 10 розглянута суть РБД та її можливі структури. Відзначено все більш широке поширення режиму клієнт-сервер, для якого представлена специфіка одно- і багаторівневої структури.

Нові вимоги, пропоновані до БД

Бази даних з'явилися значною мірою наслідком розвитку [39] автоматизованих систем управління (АСУ). Спочатку АСУ будувалися з централізованого принципом: дані з джерел передавалися в центральний обчислювальний центр з суперЕОМ і там оброблялися. У силу цього бази даних спочатку називалися банками даних.

Відразу ж з'ясувалося, що хоча б частина даних необхідно обробляти безпосередньо в джерелах даних. Частка децентралізованої обробки даних неухильно росла.

До кінця 80-х років XX ст. виникли нові умови роботи для БД: великі обсяги інформації виникли в багатьох місцях (наприклад, роздрібна торгівля, поліграфічне та інші виробництва); джерелом великої кількості даних міг бути і центр, але до цих даних був потрібний швидкий доступ з периферії (географічно розподілене виробництво, працююче по одному гра

фіку). До того ж дані могли запитуватися і центром, і віддаленими споживачами. З'явилася велика кількість даних, які повинні використовуватися в термінових запитах, найчастіше місцевого характеру (продаж авіа- і залізничних квитків).

Приклад 10.1. У комп'ютерному інтегрованому поліграфічному виробництві [39] необхідною є РБД (рис. 10.1), що зв'язує в єдине ціле процес управління комплексом різних технологічних процесів. Тут здійснюється робота не з одним, а з системою додатків.

Централізовані БД, особливо побудовані на класичному підході, не могли задовольнити новим вимогам. Виникла потреба в мережах передачі даних і формуванні мережі віддалених комп'ютерів, в тому числі мережі локальних БД, т. Е. В розподілених базах даних (РБД).

Швидке поширення мереж передачі даних, різке збільшення обсягу зовнішньої пам'яті ПК при її здешевленні в 80-ті роки XX ст., Розвиток можливостей персональних комп'ютерів, які за своїми характеристиками в 90-ті роки вже перевершували суперЕОМ 80-х років, створили необхідну базу для реалізації та широкого впровадження РБД.

Схема комп'ютерного інтегрованого поліграфічного виробництва

Рис. 10.1. Схема комп'ютерного інтегрованого поліграфічного виробництва:

УЧ - керуюча частина; ОУ - об'єкт управління

До достоїнств РБД відносяться:

  • • відповідність структури РБД структурі організацій;
  • • гнучке взаємодія локальних БД;
  • • широкі можливості централізації вузлів;
  • • безпосередній доступ до інформації, зниження вартості передач (за рахунок ущільнення і концентрації даних);
  • • високі системні характеристики (малий час відгуку за рахунок розпаралелювання процесів, висока надійність);
  • • модульна реалізація взаємодії, розширення апаратних засобів, можливість використання об'єктно-орієнтованого підходу в програмуванні;
  • • можливість розподілу файлів відповідно до їх активністю;
  • • незалежні розробки локальних БД через стандартний інтерфейс.

Разом з тим РБД володіють більш складною структурою, що викликає появу додаткових проблем (надмірність, неузгодженість даних за часом, узгодження процесів оновлення і запитів, використовування телекомунікаційних ресурсів, облік роботи додатково під'єднаних локальних БД, стандартизація загального інтерфейсу, ускладнення захисту даних) узгодження роботи елементів .

Серйозні проблеми виникають при інтеграції в рамках РБД однорідних (гомогенних) локальних БД з однаковими, найчастіше реляційними, моделями даних.

Проблеми значно ускладнюються, якщо локальні БД побудовані з використанням різних моделей даних (неоднорідні, гетерогенні РБД).

Виникла необхідність у теоретичній опрацюванні процесів в РБД.

Розподілена база даних (РБД) - система логічно інтегрованих і територіально розподілених БД, мовних, програмних, технічних та організаційних засобів, призначених для створення, ведення та обробки інформації.

Це означає, що інформація фізично зберігається на різних ЕОМ, пов'язаних мережею передачі даних. Будь вузол (ділянка) може виконувати додаток і брати участь у роботі принаймні однієї програми.

У розподіленої базі даних використовується наступна специфічна термінологія.

Архітектура клієнт-сервер - структура локальної мережі, в якій застосовано розподілене управління сервером і робочими станціями (клієнтами) для максимально ефективного використання обчислювальної потужності.

Атрибут - характеристика елемента даних в об'єкті.

Виклик процедури - передача керування підпрограмі або процедурі з наступним поверненням до основної програми після закінчення виконання підпрограми або процедури.

Виклик віддаленої процедури (Remote Procedure Call) - виклик процедури з іншого комп'ютера.

Інкапсуляція - об'єднання даних і програми (коду) в "капсулі", модулі.

Клас - об'єднуюча концепція набору об'єктів, що мають спільні характеристики (атрибути).

Компонент - аналог класу в додатку Delphi.

Клієнт - комп'ютер, який звертається до спільно використовуваних ресурсів, які надаються іншим комп'ютером (сервером).

Локалізація (розміщення) - розподіл даних по вузлах (ділянкам) мережі з урахуванням дублювання (наявності копій).

Локальна обчислювальна мережа (ЛОМ) - комунікаційна система, що підтримує в межах будівлі або деякої іншої території один або декілька швидкісних каналів передачі цифрової інформації, наданих підключеним пристроїв для короткочасного монопольного використання.

Метод - набір підпрограм, що оперують з даними.

Міст - пристрій для з'єднання двох повністю ідентичних підмереж в загальну мережу.

Спадкування - передача певних властивостей від класу до його похідному.

Об'єкт - комбінація елементів даних, що характеризуються атрибутами, і методів їх обробки, упакованих разом в одному модулі.

Поліморфізм - можливість перевизначення процедури в похідному класі.

Прозорість - пристрій або частина програми, яка працює настільки чітко і просто, що її дії непомітні користувачеві.

Властивість - аналог атрибута в додатку Delphi.

Сервер - вузлова станція комп'ютерної мережі, призначена в основному для зберігання даних колективного користування і для обробки в ній запитів, що надходять від користувачів інших вузлів.

Подія - сигнал запуску методу.

Середа (Computer Aided Software Engineering - CASE) - середа створення програмного забезпечення, орієнтована на розробку програми від планування та моделювання до кодування і документування.

Частковий логічний - блок даних, однорідних для транзакцій з погляду доступу.

Фрагментація (розчленування) - процес розбиття цілісного об'єкта глобального типу на кілька частин (фрагментів).

Частковий бережене - фізична реалізація логічного фрагмента.

Шлюз - пристрій для з'єднання різнотипних мереж, що працюють по різних протоколах.

Більшість вимог, пропонованих до РБД, аналогічно вимогам до централізованих БД, але їх реалізація має свою, розглянуту нижче специфіку. Зокрема, в РБД іноді корисна надмірність.

Додатковими специфічними вимогами є:

  • • ЯОД в рамках схеми повинен бути один для всіх локальних БД;
  • • доступ повинен бути колективним до будь-якій області РБД з відповідним захистом інформації;
  • • подсхеми повинні бути визначені в місці зосередження алгоритмів (додатків, процесів) користувача;
  • • ступінь централізації має бути розумною;
  • • необхідний збір та обробка інформації про ефективність функціонування РБД.

Надалі К. Дейт сформулював 12 правил для РБД [1-3].

  • 1. Локальна автономність.
  • 2. Відсутність опори на центральний вузол.
  • 3. Безперервне функціонування (розвиток) РБД.
  • 4. Незалежність РБД від розташування локальних БД.
  • 5. Незалежність від фрагментації даних.
  • 6. Незалежність від реплікації (дублювання) даних.
  • 7. Обробка розподілених запитів.
  • 8. Обробка розподілених транзакцій.
  • 9. Незалежність від типу обладнання.
  • 10. Незалежність від операційної системи.
  • 11. Незалежність від мережевої архітектури.
  • 12. Незалежність від типу СУБД.

У подальшому розгляді РБД виділимо:

  • • загальні питання (склад, робота РБД);
  • • теоретичні питання РБД, в яких як і раніше виділимо три складові (створення, використання і функціонування РБД).
 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук