Курсовая работа: Механизмы репликаций в распределенных базах

· исключение нарушения структуры базы данных;

· использование в гетерогенной (смешанной) системе, т.е. система репликации может включать сервера баз данных как Oracle, так и MS SQL;

· многонаправленная репликация с гарантированной доставкой информации, т.е. сервер публикации должен рассылать информацию нескольким серверам подписки;

· сервер подписки может принимать информацию от нескольких серверов публикации;

· система репликации может представлять сложную паутину, в которой отдельные сервера репликации, совмещая функции сервера подписки и сервера публикации, выполняют функцию сервера пересылки информации;

· наглядный визуальный контроль функционирования сервера репликации как в режиме публикации, так и в режиме подписки;

· репликация информации таблиц, структура которых включает поля BLOB (binary large object) и поля, допускающие значение NULL;

· кодирование реплицируемой информации.

Сервер репликации удовлетворяет не только этим требованиям, но и имеет еще ряд дополнительных функций, которые позволяют наглядно контролировать процесс репликации, устанавливать и контролировать параметры канала соединения с удаленными серверами, выполнять экспортно/импортные операции для доставки информации на жестких носителях и загрузки ее в сервер подписки при отсутствии канала связи.

Сервер лицензии, входящий в комплектацию сервера репликации, обеспечивает дополнительную защиту реплицируемой информации. Система репликации замкнутая, и сервер лицензии не позволяет серверу подписки подключиться к серверу публикации другой информационной системы, а также отказывает в доступе серверам публикации других информационных систем.

2.5 Синхронная репликация

В случае синхронной репликации, если данная реплика обновляется, все другие реплики того же фрагмента данных также должны быть обновлены в одной и той же репликации. Логически это означает, что существует лишь одна версия данных.

В большинстве продуктов синхронная репликация реализуется с помощью триггерных процедур (возможно, скрытых и управляемых системой). Но синхронная репликация имеет тот недостаток, что она создаёт дополнительную нагрузку при выполнении всех транзакций, в которых обновляются какие-либо реплики (кроме того, могут возникать проблемы, связанные с доступностью данных).

2.6 Асинхронная репликация

В случае асинхронной репликации обновление одной реплики распространяется на другие спустя некоторое время, а не в той же транзакции. Таким образом, при асинхронной репликации вводится задержка, или время ожидания, в течение которого отдельные реплики могут быть фактически неидентичными (то есть определение реплика оказывается не совсем подходящим, поскольку мы не имеем дело с точными и своевременно созданными копиями).

В большинстве продуктов асинхронная репликация реализуется посредством чтения журнала транзакций или постоянной очереди тех обновлений, которые подлежат распространению. Преимущество асинхронной репликации состоит в том, что дополнительные издержки репликации не связаны с транзакциями обновлений, которые могут иметь важное значение для функционирования всего предприятия и предъявлять высокие требования к производительности.

2.7 Основные принципы, правила построения и функционирования РБД

РБД состоит из набора узлов, связанных коммуникационной сетью, основной задачей которой является передача данных без ошибок и искажения. Коммуникационная сеть является ядром информационной сети, обеспечивающим передачу и некоторые виды обработки данных.

Коммуникационной сети присущи следующие свойства:

1. каждый узел-это полноценная СУБД сама по себе;

2. узлы взаимодействуют между собой таким образом, что пользователь любого из них может получить доступ к любым данным в сети так, как будто они находятся на его собственном узле.

Каждый узел сам по себе является СУБД. Любой пользователь может выполнить операции над данными на своём локальном узле точно так же, как если бы этот узел вовсе не входил в распределённую систему. Распределённую систему баз данных можно рассматривать как партнёрство между отдельными локальными СУБД на отдельных локальных узлах.

Дадим следующее определение: распределенная база данных- это набор файлов (отношений), хранящихся в разных узлах информационной сети и логически связанных таким образом, чтобы составлять единую совокупность данных (связь может быть функциональной или через копии одного и того же файла).

Распределенная база данных предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов. Разбиение данных в распределенной базе данных может достигаться путем хранения различных таблиц на разных компьютерах или даже хранения разных частей и фрагментов одной таблицы на разных компьютерах. Для пользователя (или прикладной программы) не должно иметь значения, каким образом распределены данные между компьютерами. Работать с распределенной базой данных, если она действительно распределенная, следует так же, как и с централизованной, т. е. размещение базы данных должно быть прозрачно.

Несмотря на то, что распределенная база данных состоит из нескольких локальных баз данных, у пользователя должна сохраняться иллюзия работы с централизованной базой данных, что вызывает потребность в использовании некоторого общего представления о данных -- глобальной концептуальной схемы. Определение данных в такой концептуальной схеме должно быть аналогичным определению в централизованной базе данных.

Отличия начинаются, когда требуется хранить данные в нескольких узлах. Чтобы произвести разбиение данных, нужно секционировать таблицы глобальной схемы на фрагменты. Существует два типа секционирования: горизонтальное и вертикальное. При секционировании таблицы по строкам выполняется горизонтальное секционирование, при разбиении по столбцам вертикальное.

Таким образом, архитектура распределенной СУБД должна содержать информацию о секционировании исходных таблиц базы данных, что предполагает создание дополнительного уровня - фрагментного.

Самый высший уровень архитектуры распределенной СУБД - это интерфейс прикладной программы и интерфейс процессора запросов.

Взгляд на базу данных отдельных пользователей представлен в архитектуре отдельным 1-м уровнем, что аналогично внешнему уровню в классической архитектуре СУБД.