Распределенная система баз данных: таксономия

Система мультибаз данных – это распределенная система, которая служит внешним интерфейсов для доступа к множеству локальных СУБД или структурируется как глобальный уровень над локальными СУБД.

Р

азличные классы систем мильтибаз данных. Сильносвязанные системы

Распределенные базы данных

Мультибазы данных с глобальной схемой

Федеративные базы данных

Неоднородные системы мультибаз данных с общим языком доступа

Однородные системы мультибаз данных с общим языком доступа.

Интероперабельные системы. Слабосвязанные системы

Однородные распределенные базы данных.

• Функционируют под управлением общей глобальной схемы (которая отображается в схемы поддерживающих БД);

• Для обеспечения отображения и интерфейсов используются внутренние функции самой СУБД;

• Данная модель распределения будет использоваться в области параллельных систем БД.

Мультибазы данных с глобальной схемой

• Все отображения в поддерживающие БД и их содержимое обрабатываются средствами глобального уровня;

• Не обладают внутренними функциями СУБД, позволяющими поддерживать отображение и интерфейс между глобальным и локальным уровнями.

Причины:

• Неоднородность исключает возможность реализации внутреннего отображения.

• Уже существующие локальные СУБД и БД включаются в глобальную схему, без изменения на локальном уровне.

Сложности создания глобальной схемы:

• Глобальная схема определяет все множество элементов данных;

• Все изменения в составляющих БД должны распространяться и на глобальную схему

Клиентские приложения могут быть распределены на множестве узлов. Каждое приложение для осуществления операции над локальной БД должно иметь доступ к глобальной схеме.

Первый подход:	Второй подход:
Глобальная схема централизована, поддерживается на одном узле. Недостатки: Множество запросов к центральному узлу, перегруженный сетевой трафик; Дополнительные накладные расходы; Избыточный сетевой трафик.	Глобальная схема распределена по всем узлам корпоративной сети, где могут выполняться клиентские приложения. Недостатки: Все изменения в глобальной схеме необходимо распространять на многие узлы сети; Снижение пропускной способности сети; Проблемы с поддержанием целостности данных.

Федеративная база данных

• Не располагает полной глобальной схемой, поддерживается локальная схема импорта/экспорта;

• На каждом узле поддерживается частичная глобальная схема, описывающая информацию их удаленных источников, необходимую для выполнения бизнес-функции на этом узле.

Сложности:

• Распространение изменений, производимых в глобальной схеме, на соответствующие узлы;

• Выбор данных для приложений на каждом конкретном узле.

Федеративная БД – промежуточная модель между управлением распределенной информацией архитектурой «клиент-сервер» и мультибазами данных с глобальной схемой.

Однородные / неоднородные системы мультибаз данных с общим языком доступа.

• Эти системы представляют собой распределенные среды управления информацией с технологией клиент-сервер.

• В среде мультибазы данных с общим языком доступа глобальная схема отсутствует.

• Для запросов, данных из удаленных источников используются «функции языка доступа»

• В этих системах необходимо заранее определить, какие объекты данных из удаленных источников нужны клиентским приложениям каждого узла.

Интероперабельные системы

• Относятся к слабосвязанным системам.

• Ориентированы на обмен данными, а не на обработку.

• Приложения, выполняемые в среде СУБД, ответственным за интерфейсы между различными средами управления данными.

К

Клиентские приложения

лассическая архитектура мультибазы данных с глобальной схемой

Интегрирующий слой: глобальная схема или другой механизм интеграции.

Механизм обработки распределенных запросов

Менеджер транзакций

Сервисы баз данных предприятия

Сервисы словарей и справочников

Oracle Rdb VMS DB2 Xbase

Другие реляционные модели

Объективные СУБД

системы поиска файлов

другие менеджеры данных

Концептуальная архитектура мультибаз данных.

• Глобальная схема может быть представлена любой информационной моделью.

• В большинстве случаев в глобальных схема использованная модель, в остальных случаях – концептуальные модели типа «сущность-связь»

• Появление объективно-ориентированных БД предполагает применение расширенной реляционной модели или современной объектно-ориентированной модели для представления глобальных схем.

Сервисы баз данных.

Для включения в системы менеджеров данных, не относящихся к категории СУБД, необходимы дополнительные сервисы БД, которые должны обеспечивать:

• Независимость данных;

• Свойства транзакций;

• Интерперабельность между людьми неструктурированными и полуструктурированными данными;

• Фильтрацию информации;

• Управление активностью. (обеспечивает целостность баз данных)

Медиаторы

Медиатор – это программный модуль, предназначенный для «упрощения, абстрагирования, сокращения, слияния и объяснения данных», которыми обмениваются приложения и БД в некоторой среде.

• Сбор «необходимого объема» данных

• Поддержка абстракций и обобщения

• Интеграция текста с данными

• Поддержка промежуточных результатов

Интегральная целостность данных в системах мультибаз данных.

Политранзакция – транзакция глобального уровня, способная генерировать «последовательности взаимосвязанных транзакций, обеспечивающих взаимную непротиворечивость на множестве взаимосвязанных баз данных»