东南大学数据库课程07-Distributed Database Systems

Distributed Database Systems

目录

• Distributed Database Systems
• Introduction
• Database Distribution
  • Strategies of Data Distribution
  • Unit of Data Distribution
  • Problems Caused by Data Distribution
• Federated Database
• Query Optimization in DDBMS
• Recovery Mechanism in DDBMS
• Concurrency Control in DDBMS

Introduction

分布型数据具有同一的全局模式，并且所有数据分散存储在不同的节点中。

每个节点本身就是一个小数据库，有自己的DMS，并且负责一部分业务。

在分配业务时，该节点负责的业务尽量只用到本节点所存储的数据，因为网络传输会有时延，影响系效率。

Features of DDBS:

• Distribution
• Correlation
• DDBMS

different optimizing goal：集中式：寻道时间；分布式：网络传输时延
simultaneously：同时地

Database Distribution

Strategies of Data Distribution

Centralized：把集中式CS模式，看做是分布式系统的特例

Partitioned：同一份数据没有副本

Replicated：没个节点都存储整个数据库的内容，适用于以读为主的数据库

Hybrid：每个节点存储数据库的任意一部分，存在数据副本

Unit of Data Distribution

partition：隔离

所以需要以fragments作为数据单元(Unit）

disjointness：不相交性

Problems Caused by Data Distribution

Multi copies’ consistency：对某一个裂片的更新要同步到它的不同副本上

Distribution consistency：张三由9系改到4系，但是却还在9系的裂片里

ACK是发到总控模块

3)数据逻辑上是一份，但是物理上在不同节点会存在多个副本，所以在进行操作时需要进行副本选择

4)大多数查询需要在本地模块解决，减少跨模块查询

Federated Database

集成异构数据库，松耦合

CS:已有的概念模式

ES:可共享的数据

IS:输入模式

FS:集成了，用户针对联邦模式写查询

CS->ES>IS之间可以有映射

CS->ES：把学生成绩映射成主课成绩
ES->IS：转换成优良中差

最后这些输入输出模式都会趋于稳定，CS和IS对用户构成了一个同一的接口FS

synthesized：合成

Query Optimization in DDBMS

Algebra optimization：代数优化和集中式一致，操作优化则需要先转换

代数优化和几种式是一样的，由于R1，R2在不同的节点，所以要把其中一个节点发送到另一个上，所以操作优化会考虑哪个更小，就send哪个

Recovery Mechanism in DDBMS

困难在与保证数据的一致性，如银行转账的例子。数据的一致性需要原子性来保证，就是同时提交同时撤销，但是网络不稳定，不可靠的。

解决方法是里用两段提交协议“two phase commitment protocol”保证原子性

Concurrency Control in DDBMS

同集中式：关键原则是可串行化

locking golobally：存在数据副本，物理上是两个，逻辑上是一个，所以要考虑全局的数据访问冲突

Global deadlock: