33. Распределенная база данных: определение, стратегии распределения. Архитектура систем управления распределенными базами данных.

Распределённая БД – набор логически связанных между собой разделяемых данных и их описаний, которые физически распределены в компьютерной сети.

Целью создания системы рБД является обеспечение управляемого доступа и независимого обращения к данным, распределённым в компьютерной сети. Под управляемым доступом понимается степень безопасности, необходимая для защиты данных от неавторизованного доступа. Независимость обращения или разделимость – это возможность для пользователя получать доступ к данным через различные, в том числе удалённые, вычислительные устройства.

Технология построения распределенных БД – технология клиент-сервер.

Особенность – отступление от основного принципа центральной установки.

Общие данные для всех пользователей на одном или нескольких серверах, много пользователей могут работать с одними и теми же данными.

Модель файлового сервера:

* общее хранилище данных сервер-пассивная роль

+ простота проектирования

+ отсутствие высоких требований к производительности системы (нужен объем дисковой памяти)

- строгое планирование работы системы, чтобы не создавать очереди

Модель удаленного доступа:

* специфика размещения и физ. манипулирования данными во внешней памяти для реляционного СУБД

* выделение в качестве единого элемента компонента доступа к данным – машина данных SQL-сервер

* на клиентских установках отдельные части СУБД, интерфейсные и прикладные функции

+ резкое уменьшение нагрузки на сеть

+ СУБД обеспечивает целостность и непротиворечивость данных

+ унификация интерфейса прикладной программы с БД

- высокие требования

- существ. графика работы

Модель сервера базы данных:

* на клиентских установках только интерфейс, сами процедуры выполняются на сервере

+ разгрузка сети

+ более активная роль сервера

+ высокая согласованность всех изменений, обеспечение целостности и непротиворечивости

- высокие требования к клиентской установке

Модель сервера приложений:

* перенос прикладного компонента на спец. установку (машина данных и сервер приложений).

Стратегия распределения данных классифицируется в зависимости от количества узлов, содержащих данные, и наличия дублирования информации.

Виды стратегий:

1. централизация – имеется единственная копия БД, расположенная в одном узле. «+» простота, «–» ограничение на ресурсы центрального узла, ограниченная надежность, очередь (если ошибка в центр. узле, то работа невозможна).

2. расчленение –единственная копия БД, непересекающиеся подмножества (фрагменты) которой распределены по различным узлам. БД состоит из фрагментов, имеют свою копию. В случае отказа узлы можно восстановить. Необходима, если надежность центр. БД недостаточно и нужно повысить эффективность функционирования. «+» децентрализация, объем определяется вторичной памятью 1 узла, уменьшены затраты на связь (большая часть запросов идет к своим частям), повышается надежность, нет очереди. «-» запрос может потребовать доступа ко многим узлам сети, что приводит к усложнению и удорожанию реализации запроса, память ограничена по сравнению с памятью всей БД.

3. дублирование – существует несколько копий БД, в каждом узле имеются все версии. Используется, когда основное требование – надежность, объем БД небольшой «+» надёжность, доступность и эффективность реализации каждого запроса. «-» высокая стоимость, память ограничена памятью 1 узла, необходимость согласования состояния многих копий БД, дублирование данных.

4. смешанная – сочетание централизации и расчленения, дублирования и расчленения.

Архитектура систем управления распределенными БД. Автор - Конноли

Архитектура распределённых БД включает пять уровней представления данных. Каждый уровень взаимодействует только непосредственно смежным с ним уровнем представления.

1. Пользовательское представление – отдельный пользователь или прикладная программа, аналог внешнего уровня в обычной БД.

2. Глобальный лог. ур-нь – лог. стр-ра всей сетевой БД, аналог глобальной лог. схемы в обычной БД.

3. Фрагментное представление – отдельные логические фрагменты, каждый из которых представляет подмножество строк имеющихся таблиц.

4. Распределённое представление – представление физич. фрагментов, то есть частей БД, каждая из которых хранится в одном узле. Хранимый фрагмент представляет собой реализацию логического фрагмента, поэтому распределённое представление оперирует с географическим расположением экземпляров каждого логического фрагмента. Распределённое представление может быть сопоставлено с физическим представлением обычной БД.

Уровни 1-4 – это сетевая БД (система, обеспечивающая работу с распределенными данными).

5. Конечное, узловое или локальное представление – это представление БД, существующей в конкретном узле.