19.03.2005
ROZPROSZONE BAZY DANYCH
Dr Wojciech Pawlak
1. Systemy Baz Danych
Zorganizowanie wielkiej liczby danych oraz efektywne zarządzanie nimi (przy łatwym dostępie dużej liczby użytkowników z różnych, często odległych miejsc) wymagało stworzenia specjalnego oprogramowania obsługującego bazy danych, zw. systemami zarządzania baz danych (SZBD) lub systemami baz danych (SBD).
a) Komponenty SBD:
· Platforma sprzętowo – operacyjna [SO]
· Baza danych [BD]
· Funkcje (programy) Użytkownika [FU]
· Systemy Zarządzania Bazą Danych [SZBD]
b) Warstwy Systemu Baz Danych
· Warstwa danych
· Warstwa SZBD
· Warstwa Oprogramowania Użytkowego
2. Architektura SBD:
a) warianty rozwiązań:
- Scentralizowana Baza Danych
- Wielodostępna Baza Danych
- Sieć Lokalna
- Architektura Klient / Serwer
- Sieć Rozległa (Rozproszona Baza Danych)
b) Systemy jednostanowiskowe:
układ warstwy w systemie jednostanowiskowym:
Sprzęt, oprogramowanie i użytkownik Þ w jednym miejscu
c) Baza Scentralizowana:
Sprzęt, oprogramowanie i użytkownik Þ w jednym miejscu, dostęp dzielony.
3. Systemy sieciowe Baz Danych
a) podział warstw systemu:
- warstwa danych znajduje się na wydzielonym komputerze (serwer plików)
- warstwa SZBD i oprogramowania użytkowego – na każdym komputerze z oprogramowaniem baz danych
Baza w sieci lokalnej – BD,SOÞw jednym miejscu, SZBD, program, użytkownicy oddzielnie.
b) Architektura Klient/Serwer:
Rozdzielenie programów od pozostałych elementów:
klient – komputer lub stacja robocza włączona do sieci, która pozwala na dostęp do baz danych.
Srewer – komputer (superkomputer, stacja robocza, minikomputer, zasoby LAN) zasoby sieci udostępnione, serwery transakcji i serwery danych).
c) Korzyści Klient/Serwer:
- dostęp do elementów sieci;
- otwarta architektura;
- indywidualizacja przetwarzania klientów;
- integracja zasobów i Baz Danych;
- rozwiązanie problemów komunikacyjnych w ramach architektury K/S (przetwarzanie jedno - i wielotorowe, serwery równoległe)
4. Rozproszone Bazy Danych
a) Rozproszone Bazy Danych:
Wiele baz danych połączonych ze sobą.
b) Pojęcie RBD:
RBD – Systemy Baz Danych, w którym wiele węzłów przetwarzania jest połączonych w sieć i istnieje możliwość dostępu z dowolnego miejsca do całej bazy danych.
c) Przesłanki realizacji:
- Rozproszenie systemu informacyjnego
- Rozwój teleprzetwarzania
- Hierarchia przetwarzania danych
- Poprawa parametrów eksploatacyjnych
d) Bazy rozproszone dzielimy na:
Jednorodne – homogeniczne
Niejednorodne – heterogeniczne oraz federacyjne.
5. Zasady „rozpraszania” Baz Danych wg Date’a:
0) Fundamentalna (rozproszona baza danych jak zwykła)
1) Lokalna autonomia węzła (local autonomy)
2) Równorzędność wszystkich węzłów (no reliance on a central site)
3) Ciągłość przetwarzania (contiuous operation)
4) Niezależność lokalizacji danych w BD (location independence)
5) Niezależność fragmentacji BD
6) Niezależność replikacji BD
7) Rozproszone przetwarzanie zapytań
8) Rozproszone zarządzanie transakcjami
9) Niezależność sprzętowa BD
10) Niezależność operacyjna BD
11) Niezależność sieci komputerowej BD
12) Niezależność SZBD
6. Właściwości RBD:
- RBD stanowi kolekcję logicznie powiązanych i współużytkowanych danych
- Podzielona na szereg fragmentów
- Fragmenty / repliki są alokowane w węzłach
- Węzły są połączone w sieci o uzgodnionych zasadach współpracy
- Dane w każdym węźle są pod kontrolą SZBD
- Przetwarzanie RBD odbywa się na dwóch poziomach: globalnym i lokalnym
7. Rozłożenie danych w RBD:
W systemach rozproszonych rozróżniamy dwa modele danych: rozproszone i replikowane.
Dane rozproszone pomiędzy bazy lokalne mogą być rozłożone poprzez fragmentację.
Rozróżnia się dwie fragmentacje:
- f . pionowa – podzbiory kolumn w tabeli
- f . pozioma – podzbiory wierszy w tabeli
pio1281trek