Документ освещает архитектуру и характеристики распределенных систем управления базами данных (СУБД). Основные акценты сделаны на понятиях распределенной базы данных и программного обеспечения для управления ею, а также на различных типах распределенных подсистем и их функциях. Упоминается трехуровневая архитектура ANSI-SPARC, а также важные принципы функционирования и различия между распределенными и параллельными СУБД.

1. Лекция №10.
Системы распределенной обработки данных.
Переход к распределенной обработке данных.
Архитектура современных распределенных СУБД.

2. Основные понятия
Системы дистрибутивных баз данных состоят из
набора узлов, связанных вместе
коммуникационной сетью, в которой:
каждый узел обладает своими собственными
системами баз данных;
узлы работают согласованно, поэтому
пользователь может получить доступ к данным на
любом узле сети, как будто все данные находятся
на его собственном узле.

3. Основные понятия
Распределенная база данных. Набор логически
связанных между собой совокупностей
разделяемых данных (и их описаний), которые
физически распределены в некоторой
компьютерной сети.
Распределенная СУБД, Программный комплекс,
предназначенный для управления
распределенными базами данных и
обеспечивающий прозрачный доступ;
пользователей к распределенной информации.

4. Характеристики
распределенной СУБД
Имеется набор логически связанных
разделяемых данных.
Сохраняемые данные разбиты на некоторое
количество фрагментов.
Может быть предусмотрена репликация
фрагментов данных.
Фрагменты и их копии распределяются по
разным узлам.

5. Характеристики распределенной
СУБД
Узлы связаны между собой сетевыми
соединениями.
Доступ к данным на каждом узле происходит
под управлением СУБД.
СУБД на каждом узле способна поддерживать
автономную работу локальных приложений.
СУБД каждого узла поддерживает хотя бы
одно глобальное приложение.

6. Топология распределенной СУБД

7. Характерные черты
распределенных СУБД:
1. Распределенная/параллельная база данных - это
именно база данных, а не "коллекция" файлов,
индивидуально хранимых на разных узлах сети.
2. Система обладает полной функциональностью
СУБД. Она не сводится по своим возможностям
ни к распределенным файловым системам, ни к
системам обработки транзакций.
3. Распределение (включая фрагментацию и
репликацию) данных по множеству узлов
невидимо для пользователей. Это свойство
называется прозрачностью.

8. Однородные и разнородные
распределенные СУБД
Распределенные СУБД подразделяются на
однородные и разнородные.
В однородных системах все узлы используют один
и тот же тип СУБД.
В разнородных системах на узлах могут
функционировать различные типы СУБД,
использующие разные модели данных, т.е.
разнородная система может включать узлы с
реляционными, сетевыми, иерархическими или
объектно-ориентированными СУБД.

9. Функции распределенных СУБД
Расширенные службы установки соединений
должны обеспечивать доступ к удаленным узлам и
позволять передавать запросы и данные между
узлами, входящими в сеть.
Расширенные средства ведения каталога,
позволяющие сохранять сведения о
распределении данных в сети.
Средства обработки распределенных запросов,
включая механизмы оптимизации запросов и
организации удаленного доступа к данным.

10. Функции распределенных СУБД
Расширенные функции управления защитой,
позволяющие обеспечить соблюдение правил
авторизации и прав доступ к распределенным
данным.
Расширенные функции управления параллельным
выполнением, позволяющие поддерживать
целостность копируемых данных.
Расширенные функции восстановления,
учитывающие вероятность отказов в работе
отдельных узлов и отказов линий связи.

11. Архитектура распределенных
СУБД
Трехуровневая архитектура ANSI-SPARC для СУБД,
представляет собой типовое решение для
централизованных СУБД , включающая
следующие компоненты:
набор глобальных внешних схем;
глобальная концептуальная схема;
схема фрагментации и распределения;
набор схем для каждой локальной СУБД,
отвечающий требованиям трех-уровневой
архитектуры ANSI-SPARC.

12. Трехуровневая
архитектура
ANSI-SPARC

13. Принципы функционирования
распределенной БД
1. Локальная автономия;
2. Независимость от центрального узла;
3. Непрерывное функционирование;
4. Независимость от расположения;
5. Независимость от фрагментации;
6. Независимость от репликации;

14. Принципы функционирования
распределенной БД
7. Обработка распределенных запросов;
8. Управление распределенными транзакциями;
9. Независимость от аппаратного обеспечения;
10. Независимость от операционной системы;
11. Независимость от сети;
12. Независимость от СУБД;
13. Распространение обновления.

15. Параллельные СУБД
Следует четко понимать различия, существующие
между распределенными и параллельными СУБД.
Параллельная СУБД – cистема управления
базой данных, функционирующей с
использованием нескольких процессоров и
жестких дисков, что позволяет ей; (если это
возможно) распараллеливать выполнение
некоторых операций с целью повышения общей
производительности обработки.

16. Основные типы архитектуры
параллельных СУБД
1. системы с разделением памяти;
2. системы с разделением дисков;
3. системы без разделения вычислительных
ресурсов.

17. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ