28. Проектирование распределенной бд

Этапы проектирования распределенной базы данных. В распределенных системах баз данных логически целостная база данных может быть фрагментирована и широко распределена по сети с целью улучшения производительности системы. Фрагментация и распределение базы данных без внимательного централизованного планирования часто приводят к беспорядку и несогласованности при использовании базы данных. Поэтапное проектирование распределенной базы данных учитывает этот важный факт.

Отметим, что этапы 1, 2, 3 и 6 подобны этапам при проектировании централизованной базы данных. Поэтому рассмотрим только этапы 4 и 5. Этап расчленения базы данных. Этап расчленения базы данных связан с расчленением глобальной базы данных и синтезом различных приложений на основе модели.

Как показано на рисунке, существуют три класса выходных данных этапа расчленения: совокупность расчленения частей базы данных (разделов), размер каждого раздела , модели и частоты использования приложений. Совокупность расчлененных частей базы данных (разделов) {F1, . . . , Fn}. На этом этапе проектирования исходная глобальная база данных расчленяется на множество подфайлов {F1, . . . , Fn}. Требуется, чтобы расчлененные подфайлы содержали в точности все сведения, имевшиеся в глобальной базе данных. Помимо требования о сохранении информации часто требуется совместимость ограничений на разделы базы данных.

Модели и частоты использования приложений

На этом этапе проводится анализ того, как приложения базы данных используют возможные разделы базы данных. Связь между разделом базы данных и приложениями характеризуются идентификатором типа приложения, идентификатором узла сети, создающего приложение (т. е. транзакцию), частотой использования приложения и моделью приложения.

Размещение баз данных

Поэтапная методика размещения отличается от классического подхода, по меньшей мере, в двух аспектах:

Расчленение базы данных является неотъемлемой частью решения задачи размещения. При классическом методе решения считается, что расчленение базы данных задано. На этапе расчленения базы данных мы используем столько ограничений, сколько нужно, чтобы сузить класс допустимых расчленений. Тем не менее, в общем случае на этапе 4 (этап расчленения БД) выбор единственного расчленения невозможен. Для того чтобы получить лучшую структуру, этап 5 (размещение БД) повторяется для каждого возможного варианта расчленения, полученного на этапе 4.

Этот процесс длится до тех пор, пока не будет, получен удовлетворительный результат или не будут исчерпаны все допустимые расчленения.

29. Иерархическая и сетевая модели данных

Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, т.е. один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерар­хии, – подчиненными. Между главным и подчиненными типами объекта устанавливается связь "один-ко-многим". Иными словами, для данного главного типа объекта существует нес­колько подчиненных типов объекта. В то же время для каждого экземпляра главного объ­екта может быть несколько экземпляров подчиненных типов объектов. Таким образом, взаимосвязи между объектами напоминают взаимосвязи в ге­не­ало­ги­ческом древе за единственным исключением: для каждого порожденного (подчиненного) ти­па объекта может быть только один исходный (главный) тип объекта. Другими словами, иерархической модели данных соответствует дерево – связный ори­ен­тированный граф, который не содержит циклов. В дереве выделяется корень – вер­шина, в которую не заходит ни одно ребро, а исходит произ­вольное количество ребер. Ори­ен­тация ребер обычно определяется от корня. В сетевой модели данных понятия главного и подчиненных объектов несколько рас­ши­рены. Любой объект может быть и главным, и подчиненным (в сетевой модели главный объ­ект обозначается термином "владелец набора", а подчиненный – термином "член на­бо­ра"). Один и тот же объект может одновременно выступать и в роли владельца, и в роли чле­на набора. Это означает, что каждый объект может участвовать в любом числе вза­имо­свя­­зей. Иными словами, сетевой модели данных в общем случае соответствует про­из­воль­ный граф. В узлах графа помещаются типы записей, а ребра интерпретиру­ются как связи меж­ду типами записей.