CHƯƠNG 1 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ MẠNG MÁY TÍNH 1 CHƯƠNG 2 CÁC MỨC TRONG SUỐT TRONG CSDL PHÂN TÁN NỘI DUNG 2 1 Kiến trúc cơ bản của một cơ sở dữ liệu phân tán 2 2 Các đặc điểm chính của hệ phân tán 2 3 Tr[.]
CHƯƠNG CÁC MỨC TRONG SUỐT TRONG CSDL PHÂN TÁN NỘI DUNG 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán 2.2 Các đặc điểm hệ phân tán 2.3 Trong suốt phân tán 2.4 Tổ chức hệ thống phân tán MỤC ĐÍCH Cung cấp cho người sử dụng thấy mức suốt khác cung cấp DDBMS 2.1 KIẾN TRÚC CƠ BẢN CỦA CSDL PHÂN TÁN S ®å tổng thể (Global Sc he ma) C¸c Sơ ®å độ c lập vị trí S đồ phân mảnh (Fragme ntation Sc he ma) S đồ định vị (Alloc ation Sc he ma) S đồ ánh xạ địa phương (Loc al mapping Sc he ma 1) Hệ quản trị CSDL vị trí (DBMS 1) S đồ ánh xạ địa phương n (Loc al mapping Sc he ma n) Hệ quản trị CS DL vị trí n (DBMS n) CSDL a phng (Local Database 1) CSDL địa phương (Local Database 2) Kiến trúc tham khảo dùng c ho CSDL phân tán 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán a Sơ đồ tổng thể (Global Schema): Xác định tất liệu lưu trữ sở liệu phân tán liệu không phân tán trạm hệ thống Sơ đồ tổng thể định nghĩa theo cách CSDL tập trung Trong mơ hình quan hệ, sơ đồ tổng thể bao gồm định nghĩa tập quan hệ tổng thể (Globle relation) 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán b Sơ đồ phân đoạn (fragment schema): Mỗi quan hệ tổng thể chia thành vài phần khơng giao gọi phân đoạn (fragment) Có nhiều cách khác để thực việc phân chia Sơ đồ phân đoạn mô tả ánh xạ quan hệ tổng thể đoạn định nghĩa sơ đồ phân đoạn (fragmentation Schema), Các đoạn mô tả tên quan hệ tổng thể với mục đoạn Chẳng hạn, Ri hiểu đoạn thứ i quan hệ R 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán c Sơ đồ định vị (allocation schema): Các đoạn phần logic quan hệ tổng thể định vị vật lý hay nhiều trạm Sơ đồ định vị xác định đoạn liệu định vị trạm mạng Tất đoạn liên kết với quan hệ tổng thể R định vị trạm j cấu thành ảnh vật lý quan hệ tổng thể R trạm j Do ta ánh xạ một-một ảnh vật lý cặp (quan hệ tổng thể, trạm) Các ảnh vật lý tên quan hệ tổng thể mục trạm 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán • Ký hiệu Ri để đoạn thứ i quan hệ tổng thể R • Ký hiệu Rj để ảnh vật lý quan hệ tổng thể R trạm j • Tương tự vậy, đoạn i thuộc quan hệ R trạm j ký hiệu Rij d Sơ đồ ánh xạ địa phương (Local mapping schema): • Thực ánh xạ ảnh vật lý lên đối tượng thực hệ quản trị sở liệu địa phương • Tất đoạn quan hệ tổng thể trạm tạo ảnh vật lý 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán R11 R R1 R2 R21 R12 R22 R1 (Trạm ) R2 (Trạm ) R3 R23 R4 R3 R3 (Trạm ) R4 Quan hệ tổng thể Các đoạn Hình ảnh vật lý Các đoạn hình ảnh vật lý quan hệ tổng thể 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán Ba yếu tố suy từ kiểu kiến trúc là: a Tách rời khái niệm phân đoạn liệu với khái niệm định vị liệu b Biết liệu dư thừa c Độc lập với DBMS địa phương Ba yếu tố tương ứng với ba mức suốt tương ứng 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán a Tách rời khái niệm phân đoạn liệu với khái niệm định vị liệu •Phân đoạn liệu, bao gồm cơng việc mà người lập trình ứng dụng làm việc với quan hệ tổng thể, phân chia quan hệ tổng thể thành đoạn •Thơng qua tính suốt phân đoạn (fragmentation transparency) người lập trình nhìn thấy đoạn liệu bị phân chia •Định vị liệu lại liên quan đến công việc người sử dụng người lập trình ứng dụng đoạn liệu định vị trạm •Thơng qua tính suốt vị trí (location transparency) người lập trình biết vị trí đoạn liệu trạm 2.1 Kiến trúc sở liệu phân tán b Biết liệu dư thừa: •Người lập trình ứng dụng biết dư thừa liệu trạm •Trên hình vẽ trên, thấy hai ảnh vật lý R2 R3 có trùng lặp liệu Do đoạn liệu trùng tránh xây dựng khối ảnh vật lý c Độc lập với DBMS địa phương Tính chất cịn gọi suốt ánh xạ địa phương (local mapping transparency), cho phép khảo sát vấn đề quản lý CSDL phân tán mà không cần phải hiểu rõ mơ hình liệu DBMS địa phương sử dụng 10 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA HỆ PHÂN TÁN 2.2.1 Chia sẻ tài nguyên •Được thực qua mạng truyền thơng •Mỗi tài ngun cần phải quản lý chương trình có giao diện truyền thơng •Các tài nguyên truy nhập, cập nhật cách tin cậy quán Quản lý tài ngun: bao gồm •Lập kế hoạch dự phịng •Đặt tên cho lớp tài nguyên •Cho phép tài nguyên truy nhập từ nơi đến nơi khác •Ánh xạ tên tài nguyên vào địa truyền thông 11 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA HỆ PHÂN TÁN 2.2.2 Tính mở Tính mở hệ thống phân tán tính dễ dàng mở rộng phần cứng Một hệ thống gọi có tính mở phải có điều kiện sau: Hệ thống tạo nên nhiều loại phần cứng phần mềm nhiều nhà cung cấp khác Có thể bổ sung vào dịch vụ dùng chung tài nguyên mà không phá hỏng hay nhân đôi dịch vụ tồn Tính mở hồn thiện cách xác định hay phân định rõ giao diện hệ làm cho tương thích với nhà phát triển phần mềm Tính mở hệ phân tán dựa việc cung cấp chế truyền thơng tiến trình cơng khai giao diện dùng để truy nhập tài nguyên chung 12 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA HỆ PHÂN TÁN 2.2.3 Khả song song •Hệ phân tán hoạt động mạng truyền thơng có nhiều máy tính, máy có hay nhiều CPU •Có thể thực nhiều tiến trình thời điểm Việc thực tiến trình theo chế phân chia thời gian (một CPU) hay (nhiều CPU) Khả làm việc song song hệ phân tán thể qua hai tình sau: • Nhiều người sử dụng đồng thời đưa lệnh hay tương tác với chương trình ứng dụng • Nhiều tiến trình Server chạy đồng thời, tiến trình phải đáp ứng yêu cầu từ Clients 13 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA HỆ PHÂN TÁN 2.2.4 Khả mở rộng Khả mở rộng hệ phân tán đặc trưng tính khơng thay đổi phần mềm hệ thống phần mềm ứng dụng hệ mở rộng Yêu cầu cho việc mở rộng không mở rộng phần cứng, mạng mà trải khía cạnh thiết kế hệ phân tán Ví dụ: tần suất sử dụng mạng đột ngột Để tránh tình trạng tắc nghẽn xảy có Server phải đáp ứng yêu cầu truy nhập file Người ta nhân file Server khác hệ thống thiết kế cho việc thêm Server dễ dàng Một số giải pháp khác sử dụng Cache bảng liệu 14 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA HỆ PHÂN TÁN 2.2.5 Khả thứ lỗi Việc thiết kế khả thứ lỗi hệ thống máy tính dựa hai giải pháp sau: • Dùng khả thay để đảm bảo hoạt động liên tục hiệu • Dùng chương trình hồi phục liệu xảy cố 15 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA HỆ PHÂN TÁN 2.2.6 Đảm bảo tin cậy quán Hệ thống yêu cầu độ tin cậy như: Bí mật liệu Các chức khôi phục hư hỏng phải đảm bảo Ngoài yêu cầu hệ thống tính qn thể chổ: khơng có mâu thuẩn nội dung sở liệu 16 2.3 TRONG SUỐT PHÂN TÁN 2.2.7 Tính suốt Tính suốt hệ phân tán hiểu việc che khuất thành phần riêng biệt hệ người sử dụng người lập trình ứng dụng Các loại suốt hệ phân tán: d.Trong suốt phân đoạn (fragmentation transparency) e.Trong suốt vị trí (location transparency) f.Trong suốt ánh xạ địa phương (local mapping transparency) g Không suốt (no transparency) 17 2.3 TRONG SUỐT PHÂN TÁN a Trong suốt phân đoạn (fragmentation transparency): Khi liệu phân đoạn việc truy cập vào CSDL thực bình thường chưa bị phân tán không ảnh hưởng tới người sử dụng Ví dụ: Xét quan hệ tổng thể NCC (Id, Tên, Tuổi) phân đoạn tách từ nó: NCC1 (Id, Tên, Tuổi) NCC2 (Id, Tên, Tuổi) NCC3 (Id, Tên, Tuổi) Giả sử DDBMS cung cấp tính suốt phân đoạn, ta thấy tính suốt thể sau: Khi muốn tìm người có Id=”Id1“ cần tìm quan hệ tổng thể NCC mà khơng cần biết quan hệ NCC có phân tán hay không 18 2.3 TRONG SUỐT PHÂN TÁN SELECT FROM WHERE * NCC Id=”Id1” NCC1 Vị trí1 DDBMS NCC2 Vị trí2 NCC3 Vị trí3 Trong suốt phân đoạn 19 2.3 TRONG SUỐT PHÂN TÁN b.Tính suốt vị trí (location transparency): •Người sử dụng khơng cần biết vị trí vật lý liệu mà có quyền truy cập đến sở liệu vị trí •Các thao tác để lấy cập nhật liệu từ xa tự động thực hệ thống điểm đưa u cầu •Tính suốt vị trí hữu ích, cho phép người sử dụng bỏ qua liệu tồn vị trí Do di chuyển liệu từ vị trí đến vị trí khác cho phép tạo mà không ảnh hưởng đến ứng dụng 20