移动计算技术第七章读书笔记

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1、题目 题目作者名孙杰作者张传楷作者t软件学院（系）全名，省 市（或直辖市）邮政编码）单位2（软件学园（系）全名,省 市（或直辖市）邮政编码）7移动数据管理及移动数据库一、移动数据库概述什么是移动数据库？移动数据库：移动着的分布式数据库，支持移动计算的分布式数据库。即：（1）、人在移动是，可以访问数据库；（2）、人可以带着数据库移动。一般认为，移动数据是分布式数据库的推广，是支持移动计算的分布式数据库，由于移动终端是诸如掌 上电脑、PDA、车载设备、移动电话等嵌入式设备，因此，又被成为嵌入式移动数据库系统。泌CECEDBSQL Server Orarb SybanODBC倏 h srrvkn M

2、VSApplratu n Server*Pdni.PDB AppFvtgr Forms二、移动数据库应用移动数据库将在移动据算平台、家庭信息环境、通讯计算平台、电子商务平台、车载计算平台等领域得 到广泛的应用。移动数据库主要应用领域:公共信息发布 实时数据采集 位置相关查询 配合GPS等技术电子商务D移动商务万仲卒粧埶脚牺.飒啸Jg7.1移动数据库的特性标题21、计算平台的移动性2、网络短接频繁性3、网络条件的多样性4、网络通信非对称性5、移动计算平台电源能力的有限性6、低可靠性7、系统的高伸展性等-、理想的移动数据库系统应实现以下四个目标：(1) 克用性和伸缩性(2) 移动性(3) 可串行性

3、(4) 收敛性二、什么是分布式数据库？数据物理上被存放在网络的多个节点上，逻辑上是一个整体。E机订票系纟三、移动数据库与分布式数据库的差别具体表现（ 1）位置特性 分布式数据库：处理的对象位置是透明的，事务所在位置清楚且不变化（ 2）不同的代价 /性能观 分布式数据库中的最佳解决方案因移动性、机损跨区、通信的不对称性等 因素，在移动计算环境中有可能不在使用。（ 3）事务处理的负载型 由于移动计算环境的特性：移动事务处理比分布数据库系统中的事务处理 更复杂。由于用户常常要求在间断期间进行数据操作；所以对于本地数据库的自治性要求比较高。在移动事务处理模型的设计中必须考虑无线网络的有限带宽和通信的不

4、对称性等移动计算环境特征，必须 提供对移动终端断接操作的支持。还必须保持数据库系统 ACID 要求的基础上支持移动的事务处理。四、移动数据库的基本特点（1）移动性（2）移动事务处理（3）故障修复（4）数据复制（5）查询处理（6）名字解析（7）异构性（8）易错性7.2 移动数据查询移动环境的特点：1、查询模型和查询支持环境2、查询优化标准的变化3、个性化查询的变化4、脱机查询的支持5、查询语言和查询表达方式6、查询的不确定性和不精度性7.2.1 移动查询模型一、移动查询模型大体上可分为两类：一类是基于客户缓存和复制的模型，另一类是基于代理的模型。基于客户端缓存管理技术：利用复制、缓存技术来支持间

5、断条件下的查询，即采用数据缓存技术，分析 用户访问数据的历史信息，并结合用户提出的简档文件决定缓存那种数据。基于代理的移动查询模式二、两类移动模型的对比基于缓存和复制技术的模型具有独特的优点，可以有效的支持断接的查询，但此类模型应用上具有局 限性：要求移动设备端具有存储管理数据、数据同步等能力，承担处理任务比例大；不适合于高度动态的数 据库查询。基于代理的移动模型有着不可替代的作用，适用于受客户机，适合搞查询高度动态数据。722 移动查询语言1、位置相关查询1）、位置敏感查询2 ）、位置相关查询2、 与时空相关查询语言一FTLFTL主要使用了两个关于未来状态的算子UNTIL和NEXTTIME。

6、形如f UNTIL g的语句表示当且仅当以下两个情形之一发生时满足：g在这时满足或将来未来某个状态下满足并且知道g满足前f是持续满足的；形如NEXTTIME f 的语句表示当且仅当 f在下一次满足的时候满足。在DOMINO系统中，一个查询由如下语法来定义：RETRIEVEWHERE 此处condition由FTL语句给出如果一个不断移动的用户连续发岀位置相关查询，则按照位置条件将以前查询结果进行缓存，可以使用花 奴才能内部分数据满足部分查询要求，从而加快响应速度，减少通信开销，提高查询处理效率。7.2.3 弱连接下的移动查询技术弱连接：具有易中断、低带宽、高延迟或高费用等特性的通信链路。 强连

7、接：典型固定计算机网络，带宽高，费用低。无线移动通信网络的一个基本特性是弱连接性在应用层的查询处理中如何适应这话总网络环境特性的变化构成了移动查询的关键技术之一。两种方法： 最直接的做法：利用复制、缓存技术来支持断接条件下的查询，即采用数据缓存技术，分析用户访问数 据的历史信息，并结合用户提出的简档文件决定缓存那种数据。另一种做法： 采用代理技术， 亦称适应性中间件技术。 实际上就是一种根据数据流类型进行的有损压缩， 目的是使应用能适应多变的网络环境。7.2.4 支持移动查询的人机交互技术易操作的人机界面由于移动计算机的体积越来越小，键盘输入会代之以笔输入、图形或语言输入、传统的数据库人机界

8、面必须加以改进。可视化查询语言表达支持以单机图标的方式构造查询7.2.5 省电查询与查询优化查询优化的主要目标 :提高间断状态下移动数据库的可用性和查询效率，减少查询引起的通信开销， 减少功耗，提高查询的可伸展性。移动通信在很多场合无法不保证始终具有可用的链路，未来保证提供用户可用的、正常的服务，必 须支持断接查询。断接查询主要通过预存与缓存技术来实现广播查询 :广播数据组织方法、索引方法； 数据广播调度算法、三层复制体系结构 间断查询：卡内基梅隆大学 CODA 系统缓存与同步算法7.3 移动数据管理7.3.1 数据广播一、定义 所谓数据广播是指数据库服务器把大多数移动用户频繁访问的数据组织起

9、来，周期性地广播给 移动终端，是移动用户以最小的代价有选择性地接收数据。二、广播的局限性广播是顺序进行的，用户需要持续保持接收听状态知道所需数据岀现。数据访问时被动的，访问延迟与广播数据量成正比。利用数据广播访问数据库仅仅适用于查询 输入数据集与结果数据集相差不大的情况。具有“拉”服务特征的从移动终端发岀的查询能有更多自主性和针对性。“推”、“拉”服务的结合可以获得更好的综合性能。三、数据广播的所研究的主要问题如何组织数据广播信道中的数据，如何在广播信道总分配数据和索引，即数据调度问题。 衡量数据广播调动算法的参数有两个，即访问时间与调度时间。四、数据广播的若干概念访问时间：也称访问时延指从移

10、动终端提岀数据请求开始，到用户从数据广播中得到结果为止 所需的时间。访问时延决定了移动终端查询的响应时间。访问时延由两个部分组成：探测等待和广播等待。调度时间：咋完成一个访问请求期间，移动终端保持侦听广播的总时间。移动终端必须保持在 活跃才能监听广播信道的信息，因此调度时间的长短决定了移动终端的电能消耗。j6US*1 111 1 11Mid探测镇徘Access Latency五、访问时延与调度时间的优化可以降电能消耗，这也是广播数据组织与调度的主要依据。(1)访问时延优化平坦调度：将所有及诶听数据广播的客户机所需的数据对象简单地并在一起，由服务器周 期地广播，每个周期内每个对象都岀现一次且只有

11、一次。多盘广播调度将数据重新组织，根据数据对象的访问概率，服务器确定每个对象在广播中所占的最佳比例。（2 ）调度时间的优化在完成一个访问请求期间，移动客户机保持接听广播的总时间1）调度时间最优简单索引平坦调度（SIFS）是最简单的索引方法，在每个平坦调度的广播周期的其实处插入索引信息，每个广播数 据单元都有附带的一个地址指针，这个指针指向下一个广播周期中的索引段的开始地址，移动 终端在访问广播数据时，首先接听当前的一个数据单元，确定广播中下一个索引段的地址并等 待索引的到来，并转入休眠状态，知道所需的数据项开始广播时重新激活，最后接受数据项。WT2桥黨引字摑靑腥2）簇集索引高度索引方式包括（1

12、，m）索引与分布式索引，它们均被称作簇集索引，所谓簇集索引是指 具有ixangtong属性值的数据在队列中连续出现。（1, m）索引是指在一个文件的广播周期中索引会被播岀m次，整个索引被放在数据队列的每个片段（1/m）之前。.k,的|龄UJJJJmi 07 34) 访问时延探测等待时间为(index+L/m ) 12,找到索引段广播等待时间为(m*index ) +L) /2+C，找到记录并下载完成访问时延=探测等待时间+广播等待时间=(m+1)*index+(1/m+1)*L/2+C5) 调谐时间第一次探测是得到下一索引段的指针，然后，根据索引树的指针K次探测，找到第一个记录,最后还需要C次

13、用以下载所有的记录。调谐时间=1+K+C通过上面的公式，可以计算岀最优m值，读值使得访问延迟到达最小。移动数据复制与同步复制的主要目的：提高移动计算系统的可用性，可靠性以及访问性能。传统的复制策略：静态的，由于系统管理员统一安排好复制结构就固定不变了。一、两级复制机制针对移动客户机频繁断接的特点而提岀构成移动数据库的节点类型。数据库服务节点 一直接连串到固定网络上，维护数据库的第一级复制。移动节点一通过无线网络与基节点连接，维护数据库第二级复制。在多个服务器上建立副本可保证移动终端移动到任何位置都能就近访问服务器得到所需信息两级复制移动节点的每个复制数据对象都维护两个版本主版本一从服务器节点得

14、到的最新值暂态版本一断接对于由本地暂态事务更新的对象值两类事务基事务一只在对象主节点上执行，并更新版本暂态事务一间接时对本地暂态数据操作，产生新的暂态版本，以后将产生一个基事务，以更 新数据只能访问主节点是基节点或是本身的数据对象不能访问其他移动节点的数据。三、两级复制的原理移动节点处于联机状态从主节点复制数据移动节点处于断接状态能够继续使用节点上的数据库由暂态事务来处理数据对象移动界定啊结束断接，重新与基节点相连丢弃基数据对象的暂态版本将移动节点所有的暂态事务及其输入参数传送给基节点，由基接待你按照暂态事务在 移动节点上的提交顺序依次执行对应的基事务。四、断接情况下的复制有 2种方法1、乐观复制2、动态复制五、三级复制为增强系统的灵活性与可伸缩性，提岀了一种基于客户缓存、空中复制、服务器级复制的三级 复制移动数据库系统结构 TTRft K air ha-二iX jgirr也 M Ili吕iILf .-*11 1:nsV:BiTLD*i5tij * 1 Ja t _11 J:1i