分布式数据库系统体系结构

《分布式数据库系统体系结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分布式数据库系统体系结构（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、分布式数据库系统体系结构F体系结构概述F分布式数据库模式结构F分布式数据库系统结构F分布式数据库管理系统FClient/Server体系结构分布式数据库系统体系结构FF体系结构概述体系结构概述F分布式数据库模式结构F分布式数据库系统结构F分布式数据库管理系统FClient/Server体系结构1.体系结构概述F体系结构研究什么 l一个系统的体系结构又叫总体结构，它给出整个系统 的总体框架，定义系统各功能层和功能模块及其相互 间的关系。 l设计和实现DDBMS的首要任务 F存取数据库的支持： l数据库存取语言u用户存取数据库的手段，把用户的存取意图告诉系统 l数据库的视图或模式u用户知道他能存取

2、什么或有些什么数据可供他存取 F分布式数据库的复杂性 l数据分布存储在网络的各个节点上，对于不同的透明 性，体系结构各不不同 l两类分布式数据库系统DDB的透明性全局事务全局事务完全透明观点完全透明观点DBDBDBDBDBDB全局事务全局事务半透明观点半透明观点DBDBDBDBDBDB全局事务全局事务不透明观点不透明观点DBDBDBDBDBDB两类分布式数据库系统S现有若干集中式数据库的集成 S从头新建的分布式数据系统 体系结构：分布式控制（每一个节点都不 处于中心位置，是互相平等的） C/S体系结构是不对等集中式的控制（数据 、DBMS在服务器，Client功能简单）分布式数据库系统体系结构

3、F体系结构概述FF分布式数据库模式结构分布式数据库模式结构F分布式数据库系统结构F分布式数据库管理系统FClient/Server体系结构分布式数据库模式结构视图视图视图全局概念模式分片模式分配模式局部概念模式局部概念模式局部概念模式局部内模式局部内模式局部内模式全局外层全局概念层局部概念层局部内模式模式结构（2）四层模式结构 全局外层（全局视图） 全局概念层 局部概念层 局部内层 适用范围（ALL） u完全透明部分透明 u同构分布式数据库异构分布式数据库u特点2.1 全局外层（全局视图）v分布式数据库特定的全局用户对分布式数据 库的最高层抽象，由多个用户视图组成 v与集中式数据库视图的比较

4、概念相同，对于完全透明的DDB，定义方式和使用 方式相同 实质区别：u集中式DB是对具体场地上的局部数据库的抽象uDDB是从一个虚拟的由各局部数据库逻辑集合中抽取的， 根据对透明性的支持程度，定义数据分布与存取等细节2.2 全局概念层（1）n 是DDB的整体抽象，包含了全部数据特征和逻 辑结构，定义了全局数据的逻辑结构、逻辑 分布性和物理分布性，不涉及全局数据在每 个局部场地上的物理存储细节，是全局DBA视 图 n 包括三种模式描述信息： F全局概念模式：描述DDB全局数据的逻辑结构，是 DDB的全局概念视图，包括模式名、属性名、属性 的数据类型的定义和长度 F分片模式：描述全局数据的逻辑划分

5、视图 F分配模式：描述局部逻辑的局部物理结构，是划 分后的片断的物理分配。 不是集中式DB的物理存 储结构全局概念层（2）F数据定义语言（DDL)提供概念模式、分 片模式和分配模式 F关系全局模式全局模式分片模式分片模式分片模式分片模式分片模式分片模式分配模式分配模式分配模式分配模式分配模式分配模式分配模式分配模式分配模式分配模式全局概念层的关系数据模型描述分片模式分片模式全局概念模式全局概念模式分配模式分配模式子关系模式子关系模式全局关系模式全局关系模式子关系的物理场地子关系的物理场地逻辑组合逻辑划分2.3 局部概念层由局部概念模式描述，它是全局概念模式的 子集。全局概念模式经逻辑划分后被分

6、配在 各局部场地上。局部概念模式与LDB模式的关系 只支持全局应用的DDB，其局部概念模式可理解为 局部DB的概念模式和外模式； 支持局部应用的DDB，其局部概念模式还要划分为 局部外模式和局部模式，具有局部DBADDB全局概念层到局部概念层的映射模式 同型数据库：数据模型的同种化集成 异型数据库：一体化2.4 局部内层F是DDB中关于物理数据库的描述，相当 于集中式数据库的内层。DDB四层结构的优点将GDB和LDB分开 全局概念层定义全局用户视图，完全独立于个各 场地的LDB GDB到LDB由映射模式解释，体现了数据模型转换 的透明性 数据独立性 分布透明中的分片透明和分配透明相分离 分片透

7、明：用户操作时不用知道关系是如何在逻 辑上划分程各片段，最高程度的透明性 分配透明：用户不能在全局关系上操作，只能在 分片上操作，但不用考虑片段的存放位置 便于实现数据的冗余控制分布式数据库系统体系结构F体系结构概述F分布式数据库模式结构FF分布式数据库系统结构分布式数据库系统结构F分布式数据库管理系统FClient/Server体系结构3.分布式数据库系统结构pDDBS是可运行的且按分布式数据库方式存 储和维护数据，并向应用的网络环境系统 提供数据和信息的分布式系统 p包括存储介质、处理对象、管理系统、网 络环境，具体的说： F多台由计算机网络连接的计算机 F计算机网络设备、网络通讯软件 F

8、DDBMS FDDB FDDBA F软件文档3.1 DDB体系结构图通讯网络GDBMSGDBMSCMCMLDBMSLDBMSGD/DGD/DLDBLDB用户用户GDBMSGDBMSCMCMLDBMSLDBMSGD/DGD/DLDBLDB用户用户GDBMSGDBMS CMCMLDBMSLDBMSGD/DGD/DLDBLDB用户用户3.2 部分成分的简要说明分布式数据目录/词典系统 它是分布式数据库系统中为数据库资源管理而设 置的系统，存放有关工作数据的描述及管理的相 关信息。 分布式数据库管理者 分布式数据库管理者分成二级，一级是全局数据 库管理者（GDBA），另一级是局部数据库管理者 （LDB

9、A）。GDBA负责面向全局数据和信息的控制 和管理，LDBA是面向GDBA和局部数据及信息的控 制与管理。 通讯网络及通讯介质 不同的通讯介质对分布式数据库系统性能有某种 影响。分布式数据库系统体系结构F体系结构概述F分布式数据库模式结构F分布式数据库系统结构FF分布式数据库管理系统分布式数据库管理系统FClient/Server体系结构4.DDBMS是对数据进行管理和维护的软件，提供用户与 DDB的接口 构成：GDBMS、LDBMS、CM 任务 F应用程序的远程数据库操作（查询、更新）。 F支持分布式数据库系统的完全或部分的透明性。 F对DDB（包括GDB和LDB）的管理和控制。 F支持分布

10、事务的并发和恢复。DDBMS的功能分层体系结构直接应用直接应用应用层应用层用户接口层用户接口层编译层编译层事务管理层事务管理层执行层执行层计算机计算机操作系统操作系统特定应用特定应用4.1 GDBMS全局数据库管理系统负责管理DDB中的全 局数据，由于全局数据的分布性，所以一 般应具有五种功能：F链接(接口)F定位F策略F面向全网的恢复能力F转换4.2 LDBMSF这是分布式数据库系统中各场地的数据 库管理系统。 如果每个场地的自治性都是很强的，那么 它们的功能将和集中式数据库管理系统一 样。 如果作为DDBMS的组成部分，不同系统存在 较大差异 若场地数据库系统和全局系统不一致，则 必须承担

11、各种转换4.3 CMF这是保证分布式数据库系统中场地间信 息传送的部分。为保证场地间的通讯, 必须遵循一组网络协议，CM就是正确使 用这种协议，为DDB提供正确而可靠的 通讯服务。分布式数据库系统体系结构F体系结构概述F分布式数据库模式结构F分布式数据库系统结构F分布式数据库管理系统FFClient/ServerClient/Server体系结构体系结构5.Client/Server体系结构F为什么采用C/S体系结构FC/S体系结构简介 FC/S构成 FC/S结构的数据库系统FC/S结构的分布式数据库系统5.1 为什么采用C/S体系结构当为客户开发一个定制的数据库应用时 ，我们考察了采用客户/

12、服务器体系结 构（Client/Server Architecture）的 必要性。为什么要采用C/S体系结构？ 先进、性能、潮流等都不是问题的实质 。 真实答案来自对客户现在、未来和潜在 需求的研究5.2 C/S体系结构简介DBDBDBDBDBDB5.3 Client/Server构成 l多台个人计算机l多台工作站l多个文件服务器l多台打印机l其它设备u基本思想是进行功能分布，即给特定的 设备赋予特定的功能，进行特定的服务5.4 C/S结构的数据库系统v构成方案 将DBMS放在Server上，将SQL放在Client上，一个 Server可给多个Client服务，而给一个Client提 供服

13、务的Server也有多个 v交互方式 Client接受用户查询的SQL命令，将其分解成若干 个独立的场地查询，并将每一个独立的场地查询 发送到相应的场地。 Server接受场地查询，并处理得到的局部查询结 果，并将该结果送回Client发送场地。 Client将所有回送结果合并形成SQL的查询要求的 结果提供给用户。5.5 C/S结构的DDBSF三级结构 Server级：承担场地上LDB管理，类似于集 中式的DBMS软件，相当于LDBMS Client级：承担分布式功能，从DDBMS目录 中存取分布信息，处理所有请求 Comm. Software：提供Client使用的通讯 原语在场地间传送命令或数据C/S DDBS中Client的功能F承担了DDBS中GDBMS的大部分（或全部）功能 ，具体包括：生成对多场地（或事务）查询的分布式执行计 划（DEP)对Server发出命令后的管理，监督分布执行使用分布并发技术时，需保证全局事务的原子 性对数据的多副本须保证数据的一致性承担有关透明性任务F结束，谢谢 ！