Chương 1 Giới thiệu về cơ sở dữ liệu phân tánChương 1. Giới thiệu về cơ pdf

Chương Giới thiệu sở liệu phân tán Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Nội dung Định nghĩa CSDL phân tán Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Các lý sử dụng CSDL phân tán Hệ quản trị CSDL phân tán Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Định nghĩa Cơ sở liệu phân tán (distributed database) tập hợp liệu mà mặt luận lý chúng thuộc hệ thống đặt nhiều nơi (site) mạng máy tính Sự phân tán liệu (data distribution): liệu phải phân tán nhiều nơi Sự tương quan luận lý (logical correlation): liệu nơi sử dụng chung để giải vấn đề Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Cơ sở liệu Cơ sở liệu Terminal T T Máy tính Chi nhánh Máy tính T T T Chi nhánh Mạng truyền thông Chi nhánh T T T Cơ sở liệu Máy tính Hình 1.1 Cơ sở liệu phân tán mạng phân tán địa lý Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Trung tâm máy tính Chi nhánh T T T Cơ sở liệu Cơ sở liệu Máy tính Chi nhánh T T T Máy tính Mạng cục Chi nhánh T T T Máy tính Cơ sở liệu Hình 1.2 Cơ sở liệu phân tán mạng cục Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Trung tâm máy tính Chi nhánh T T T Cơ sở liệu Cơ sở liệu Cơ sở liệu Máy tính phía sau Máy tính phía sau Chi nhánh T T T Máy tính phía sau Mạng cục Máy tính ứng dụng (phía trước) Chi nhánh T T T Hình 1.3 Hệ thống đa xử lý (multiprocessor system) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Định nghĩa Cơ sở liệu phân tán tập hợp liệu phân tán máy tính khác mạng máy tính Mỗi nơi mạng máy tính có khả xử lý tự trị thực ứng dụng cục Mỗi nơi tham gia thực ứng dụng toàn cục, mà nơi yêu cầu truy xuất liệu nhiều nơi cách dùng hệ thống truyền thông Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Định nghĩa Sự phân tán liệu (data distribution): liệu phải phân tán nhiều nơi Ứng dụng cục (local application): ứng dụng chạy hoàn thành nơi sử dụng liệu cục nơi Ứng dụng toàn cục (hoặc ứng dụng phân tán) (global application / distributed application): ứng dụng chạy hoàn thành sử dụng liệu hai nơi Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Điều khiển tập trung Điều khiển tập trung (centralized control) Người quản trị CSDL cục (local DBA) Người quản trị CSDL tồn cục (global DBA) Tính tự trị vị trí (site autonomy) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Độc lập liệu Độc lập liệu (data independence) Tính suốt liệu (data transparency) Trong suốt phân mảnh (fragmentation transparency): Khơng nhìn thấy mảnh Nhìn thấy quan hệ tồn cục (global relation) Lược đồ tồn cục (global schema) Trong suốt vị trí (location transparency) Khơng nhìn thấy quan hệ cục Nhìn thấy mảnh (fragment) Lược đồ phân mảnh (fragmentation schema) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 10 Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Độc lập liệu Trong suốt transparency) nhân (replication Nhìn thấy mảnh Khơng nhìn thấy nhân mảnh Trong suốt ánh xạ cục (local mapping transparency) Nhìn thấy quan hệ cục (local relation) Khơng nhìn thấy CSDL vật lý Trong suốt phân tán (distribution transparency) gồm bốn tính suốt Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 11 Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung R R1 R1 Nơi R2 R2 Nơi R3 R4 R3 Nơi Quan hệ toàn cục Mảnh Hình ảnh vật lý Hình 1.4 Các mảnh hình ảnh vật lý quan hệ tồn cục Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 12 Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Giảm dư thừa liệu Dư thừa liệu (data redundancy) Nhược điểm dư thừa liệu Không quán liệu (data inconsistency) Tốn nhiều vùng nhớ lưu trữ Ưu điểm dư thừa liệu Tính cục (locality) ứng dụng cao Tính sẵn sàng liệu (data availability) cao Nhân liệu (data replication): liệu lưu trữ thành nhiều Ứng dụng đọc (read-only application) Ứng dụng cập nhật (update application) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 13 Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Các cấu trúc vật lý phức tạp truy xuất hiệu Cấu trúc vật lý phức tạp để truy xuất hiệu Tối ưu hóa (optimization) Tối ưu hóa tồn cục (global optimization) Tối ưu hóa cục (local optimization) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 14 Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Tính tồn vẹn integrity Giao tác (transaction) Giao tác đơn vị thực nguyên tố Một chuỗi tác vụ mà tất tác vụ thực hoặcc khơng thực Giao tác tồn cục (global transaction) Giao tác toàn cục ứng dụng toàn cục Tính nguyên tố (atomicity) Sự hư hỏng Tính đồng thời Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 15 Các đặc điểm CSDL phân tán so với CSDL tập trung Tính riêng biệt tính bảo mật Thực truy xuất liệu có thẩm quyền Bảo mật CSDL cục Bảo mật mạng truyền thông Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 16 Tại sử dụng sở liệu phân tán Các lý tổ chức kinh tế Nhiều tổ chức không tập trung hóa Các CSDL cần kết nối với Nhiều CSDL tồn công ty cần phải thực nhiều ứng dụng tồn cục Sự lớn mạnh gia tăng Có thêm đơn vị tổ chức tương đối độc lập Giảm chi phí truyền thơng Nhiều ứng dụng cục làm giảm chi phí truyền thơng so với CSDL tập trung Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 17 Tại sử dụng sở liệu phân tán Các nghiên cứu hiệu suất Hiệu suất nâng cao chế song song hóa Phân mảnh liệu theo ứng dụng, làm cực đại hóa tính cục ứng dụng Độ tin cậy tính sẵn sàng Vì dư thừa liệu, tính sẵn sàng liệu (data availability) cao Cần phải bảo đảm độ tin cậy liệu (data reliability) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 18 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) Các thành phần DDBMS Truyền thông liệu DC–Data Communication Nhận yêu cầu truy xuất liệu ứng dụng chạy thiết bị đầu cuối Trả kết cho ứng dụng Quản trị CSDL DB – DataBase management Quản lý CSDL Thực yêu cầu ứng dụng: xử lý liệu (data processing) Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 19 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) Các thành phần DDBMS Từ điển liệu DD – Data Dictionary Lưu trữ thông tin đối tượng liệu CSDL Lưu trữ thông tin phân tán liệu nơi CSDL phân tán DDB – Distributed DataBase Liên lạc nơi: gửi yêu cầu nhận kết Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 20 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) TTT Cơ sở liệu cục DB DC DDB DD Nơi Nơi DD Cơ sở liệu cục DB DDB DC TTT Hình 1.6 Các thành phần DDBMS thương mại Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 21 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) Các chức tiêu biểu DDBMS Truy xuất CSDL từ xa Hỗ trợ số mức suốt phân tán Hỗ trợ cho việc quản trị CSDL phân tán Hỗ trợ cho việc điều khiển tương tranh phục hồi giao tác phân tán Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 22 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) Tác vụ truy xuất CSDL Chương trình ứng dụng DBMS Nơi Nơi DBMS Kết Cơ sở liệu a Truy xuất từ xa thông qua tác vụ DBMS Hình 1.7 Các loại truy xuất sở liệu phân tán Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 23 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) Yêu cầu thực chương trình phụ trợ Chương trình DBMS ứng dụng Nơi Các tác vụ truy xuất CSDL kết Kết cuối Chương trình phụ trợ Nơi DBMS Cơ sở liệu b Truy xuất từ xa thơng qua chương trình phụ trợ Hình 1.7 Các loại truy xuất sở liệu phân tán Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 24 Hệ quản trị CSDL phân tán (DDBMS) Tính đồng tính khơng đồng homogeneity, heterogeneity Phần cứng (hardware) Hệ điều hành (operating system) Các DBMS cục DDBMS đồng Các DBMS cục giống DDBMS không đồng Có hai DBMS cục khác Chuyển đổi mơ hình liệu khác Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT 25 ... tính Cơ sở liệu Hình 1. 2 Cơ sở liệu phân tán mạng cục Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn Trung Trực - Khoa CNTT Định nghĩa sở liệu phân tán Trung tâm máy tính Chi nhánh T T T Cơ sở liệu. .. nghĩa sở liệu phân tán Cơ sở liệu Cơ sở liệu Terminal T T Máy tính Chi nhánh Máy tính T T T Chi nhánh Mạng truyền thông Chi nhánh T T T Cơ sở liệu Máy tính Hình 1. 1 Cơ sở liệu phân tán mạng phân. .. CSDL kết Kết cuối Chương trình phụ trợ Nơi DBMS Cơ sở liệu b Truy xuất từ xa thơng qua chương trình phụ trợ Hình 1. 7 Các loại truy xuất sở liệu phân tán Chương Giới thiệu sở liệu phân tán 2006 Nguyễn