- •1. Распределенные базы данных и субд
- •1.1 Основные определения, концепции и классификация распределенных систем
- •1.1.1. Основные концепции распределенных систем с рбд и рсубд
- •1.1.2. Основные концепции распределенной обработки данных
- •1.1.3. Основные концепции параллельных субд
- •1.1.3.1. Системы с разделением памяти (срп)
- •1.1.3.2. Система без разделения (сбр)
- •1.1.3.3. Системы с разделением дисков (срд)
- •1.1.4. Мультибазовые системы
- •1.2 Гомогенные и гетерогенные распределенные субд
- •1.2.1. Преимущества и недостатки распределенных субд
- •1.2.1.1. Преимущества
- •1.2.1.1.1 Отражение структуры организации
- •1.2.1.1.2 Разделяемость и локальная автономность
- •1.2.1.1.3 Повышение доступности данных
- •1.2.1.1.4 Повышение надежности
- •1.2.1.1.5 Экономические выгоды
- •1.2.1.1.6 Модульность системы
- •1.2.1.2.3 Усложнение проблем защиты
- •1.2.1.2.4 Усложнение контроля за целостностью данных
- •1.2.1.2.5 Отсутствие стандартов
- •1.2.1.2.6 Недостаток опыта
- •1.2.1.2.7 Усложнение процедуры разработки базы данных
- •1.3 Функции распределенных субд
- •1.4 Архитектура распределенных субд
- •Глобальная концептуальная схема
- •1.4.2 Схемы фрагментации и распределения
- •1.4.3 Локальные схемы
- •1.4.4 Локальная субд
- •1.4.5 Компонент передачи данных
- •1.4.6 Глобальный системный каталог
- •1.4.7 Распределенная субд
- •1.5 Разработка распределенных реляционных баз данных
- •1.5.1 Распределение данных
- •1.5.2 Фрагментация
- •1.5.2.1 Назначение фрагментации
- •Корректность фрагментации
- •1.5.2.3 Типы фрагментации
- •1.5.3 Репликации.
- •1.5.3.1 Виды репликации
- •1.5.3.2 Функции службы репликации
- •1.5.3.3 Схемы владения данными
- •1.5.3.4 Сохранение целостности транзакций
- •1.5.3.5 Моментальные снимки таблиц
- •1.5.3.6 Триггеры базы данных
- •1.5.3.7 Выявление и разрешение конфликтов
- •1.6 Обеспечение прозрачности
- •1.6.1 Прозрачность распределенности
- •1.6.2 Прозрачность транзакций
- •1.6.2.1 Прозрачность параллельности
- •1.6.2.2 Прозрачность отказов
- •1.6.3 Прозрачность выполнения
- •Прозрачность использования
- •1.6.5 Заключение
- •1.7 Правила распределенных субд
- •1.8 Резюме
- •2 Введение в объектные субд
- •2.1 Специализированные приложения баз данных
- •2.1.1 Автоматизированное проектирование
- •2.1.2 Автоматизированное производство
- •2.1.3 Офисные информационные системы и мультимедиа системы
- •2.1.4 Геоинформационные системы
- •2.1.5 Научные приложения
- •2.2 Недостатки реляционных субд
- •2.3 Основные концепции объектно-ориентированного подхода (ооп).
- •2.3.1 Абстракция, инкапсуляция, сокрытие информации.
- •2.3.2. Объекты и атрибуты
- •2.3.3. Идентификация объекта
- •2.3.4. Методы и сообщения
- •2.3.5. Классы
- •2.3.6. Подклассы, суперклассы и наследование
- •2.3.7. Перегрузка
- •2.3.8. Полиморфизм и динамическое связывание
2 Введение в объектные субд
Объектно-ориентированный подход является одним из новых и перспективных подходов к созданию программного обеспечения. Базовым понятием объектно-ориентированной технологии является то, что всё программное обеспечение (ПО) должно всегда, когда это возможно, создаваться на основе стандартных и повторно используемых компонентов. Традиционно создание ПО и управление базами данных представляли собой разные дисциплины. Технология баз данных была сконцентрирована в основном на статических концепциях хранения информации, тогда как технология создания ПО моделировала динамические аспекты программного обеспечения. С появлением третьего поколения СУБД, а именно объектно-ориентированных СУБД (ООСУБД) и объектно-реляционных СУБД (ОРСУБД) эти две дисциплины как бы слились воедино, что позволило параллельно моделировать данные и процессы, действующие на эти данные.
Однако это поколение СУБД вызвало горячие споры. Очевидный успех реляционных систем в течение двух последних десятилетий позволяет сторонникам традиционных подходов считать, что реляционную модель достаточно расширить дополнительными (объектно-ориентированными) возможностями. Другие специалисты считают, что базовая реляционная модель не способна адекватно обслуживать такие сложные приложения, как системы автоматизированного проектирования (САD), системы автоматизированного производства (САМ), офисные информационные системы и мультимедиа системы, геоинформационные системы и т.д. Рассмотрим основные понятия о новых типах СУБД и аргументы против них.
2.1 Специализированные приложения баз данных
2.1.1 Автоматизированное проектирование
В базе данных для САПР (CAD – Computer – Aided Design) должны храниться данные, относящиеся к проектам механических и электротехнических конструкций (например, электровоз, самолет, интегральная схема). Такие проекты имеют следующие общие характеристики:
Проектировочные данные характеризуются большим количеством разных типов, каждый из которых обладает небольшим количеством экземпляров. В обычных базах данных это дело обстоит как раз наоборот. Например, база данных компании «Аренда жилья» состоит не более чем из 10 отношений, хотя такие отношения, как «Недвижимость для аренды», «Арендатор» могут содержать тысячи кортежей.
Проекты не являются статичными, и при изменении проекта эти изменения должны быть отражены во всех представлениях проекта.
Обновления данных сопровождаются далеко идущими последствиями из-за имеющихся топологических связей, функциональных зависимостей и т.д. Единственное изменение может повлиять на большое количество объектов данного проекта.
Часто для одного компонента проекта существует несколько альтернативных решений, а потому для каждого такого компонента необходимо организовать учет версий и управление выбором конфигурации.
В работе над проектом могут участвовать сотни людей, причем они могут параллельно работать над несколькими версиями одного большого проекта. Однако даже при таких условиях работы конечный продукт должен быть непротиворечивым и скоординированным. Это так называемая коллективная работа.