Hệ cơ sở dữ liệu phân tán chương 1

Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Chơng I: Cơ sở liêu phân tán Giới thiệu tổng quát sở liệu sở liệu phân tán Phân biệt sở liệu tập trung với sở liệu phân tán để thấy đợc khác biệt hai sở liệu lợi ích sở liệu phân tán Chơng II: Thiết kế sở liệu phân tán Chơng mô tả cách thiết kế sở liệu phân tán mức thấp nh phân chia quan hệ thành đoạn, cấp phát đoạn, đánh giá cách phân tán liệu cho hợp lý Trọng tâm phân đoạn ngang, phân đoạn dọc phân đoạn hỗn hợp Từ tài liệu tham khảo, luận văn đa đợc hàm giá trị cách phân đoạn Chơng III Xây dựng hệ sở liệu phân tán kế toán tài Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Chơng I Giới thiệu sở liệu phân tán Những năm thập kỷ 70, máy tính có đủ khả xây dựng hệ thống thông tin hệ sở liệu Một mặt hình thành phát triển mô hình lý thuyết cho hệ sở liệu mặt khác nguồn phát triển hệ thống ứng dụng ngày có nhiều kinh nghiệm Hệ thống thông tin hình thành sở kết nối máy tính khác Những năm gần đây, hệ sở liệu phân tán đợc phát triển dựa sở liệu mạng máy tính Cơ sở liệu phân tán gồm nhiều sở liệu tích hợp lại với thông qua mạng máy tính để trao đổi liệu, thông tin Cơ sở liệu đợc tổ chức lu trữ vị trí khác mạng máy tính chơng trình ứng dụng làm việc sở truy cập liệu điểm khác Vấn đề hoàn toàn xây dựng cài đặt sở liệu phân tán Cần giải vấn đề xây dựng cài đặt sở liệu phân tán cụ thể nh vấn đề thiết kế phân tán, thiết kế sở liệu I.Cơ sở liệu Về cơ sở liệu (Database) tập hợp liệu đợc lu trữ cách có tổ chức để phục vụ cho công việc sử dụng thuận tiện Dữ liệu số liệu, hình ảnh cần đợc lu trữ dới dạng file, record tiện lợi cho ngời dùng việc tham khảo, xử lý Mỗi sở liệu cần có chơng trình quản lý, xắp xếp, trì liệu gọi hệ quản trị sở liệu (DBMS - Database Management System) Hệ quản trị sở liệu đợc coi diễn dịch ngôn ngữ bậc cao để dịch công việc ngời sử dụng thao tác liệu mà ngời dùng không cần quan tâm đến thuật toán Về mặt kiến trúc, sở liệu đợc phân chia thành mức khác Một sở liệu có ba phần mức vật lý, mức khái niệm mức thể Tuy nhiên với sở liệu cấp cao có nhiều mức phân hoá Mức vật lý: mức thấp kiến trúc hệ sở liệu, mức liệu đợc tổ chức dới nhiều cấp khác nh ghi, file Mức khái niệm: biểu diễn trừu tợng sở liệu vật lý nói mức vật lý cài đặt cụ thể sở liệu mức khái niệm Mức thể hiện: sở liệu đợc thiết kế, thể (giao diện, chơng trình quản lý, bảng ) gần gũi với ngời sử dụng với sở Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn liệu mức khái niệm gọi khung nhìn Nh khác khung nhìn mức khái niệm không lớn Mô hình phổ biến sở liệu mô hình quan hệ: mô hinh quan hệ xét tập tích Decard miền D (Domain) với miền tập giá trị Gọi D1, D2, D3, Dn n miền Tích Decard miền D1ì D2ì D3ì ìDn tập tất n (v1,v2,v3 ,vn) cho vi Di với i=1, ,n Mỗi hàng quan hệ (tuples) Quan hệ tập tích Decard D1ì D2ì D3ì ìDn gọi quan hệ n Khi có n thành phần ( n cột ), cột quan hệ gọi thuộc tính II.Cơ sở liệu phân tán v sở liệu tập trung Cơ sở liệu tập trung với sở liệu không qua thiết kế hình thành trớc có sở liệu phân tán Hai hình thức phát triển sở tự phát hệ thống tập trung Nh hai hình thức không đáp ứng đợc yêu cầu tổ chức công việc phạm vi lớn Cơ sở liệu phân tán đợc thiết kế khác sở liệu tập trung Do cần đối sánh đặc trng sở liêu phân tán với sở liệu tập trung để thấy đợc lợi ích sở liệu phân tán Đặc trng mô tả sở liệu tập trung điều khiển tập trung, độc lập liệu, giảm bớt d thừa, cấu vật lý phức tạp khả truy cập, toàn vẹn, hồi phục, điều khiển tơng tranh, biệt lập an toàn liệu Điều khiển tập trung: Điều khiển tập trung nguồn thông tin công việc hay tổ chức Có ngời quản trị đảm bảo an toàn liệu Trong sở liệu phân tán: không đề cập đến vấn đề điều khiển tập trung Ngời quản trị sở liệu chung phân quyền cho ngời quản trị sở liệu địa phơng Độc lập liệu: nhân tố tác động đến cấu trúc sở liệu để tổ chức liệu chuyển cho chơng trình ứng dụng Tiện lợi độc lập liệu chơng trình ứng dụng không bị ảnh hởng thay đổi cấu trúc vật lý liệu Trong sở liệu phân tán, độc lập liệu có tầm quan trọng nh sở liệu truyền thống Khái niệm sở liệu suốt mô tả hoạt động chơng trình sở liệu phân tán đợc viết nh làm việc sở liệu tập trung Hay nói cách khác tính đắn chơng trình không bị ảnh hởng việc di chuyển liệu từ nơi sang nơi khác mạng máy tính Tuy nhiên tốc độ làm việc bị ảnh hởng có thời gian di chuyển liệu Giảm d thừa liệu: Trong sở liệu tập trung, tính d thừa hạn chế đợc nhiều tốt vì: -Dữ liệu không đồng có vài sở liệu logic; để tránh đợc nhợc điểm giải pháp có Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn -Giảm không gian lu trữ Giảm d thừa có nghĩa cho phép nhiều ứng dụng truy cập đến sở liệu mà không cần đến nhiều nơi chơng trình ứng dụng cần Trong sở liệu truyền thống tính d thừa liệu cần quan tâm vì: -Tính cục chơng trình ứng dụng tăng liệu đặt nơi mà chơng trình ứng dụng cần -Khả sẵn sàng hệ thống cao có lỗi nơi hệ thống không cản trở hoạt động chơng trình ứng dụng Nói chung, nguyên nhân đối lập với tính d thừa đa môi trờng truyền thống cho hệ thống phân tán công việc định giá mức độ tốt tính d thừa đòi hỏi định giá lại công việc lựa chọn mức độ d thừa liệu Cơ sở liệu phân tán khắc phục đợc hai nhợc điểm liệu đợc chia thành nhiều phần nhỏ có logic tổng thể để tiện cho việc truy cập liệu Cấu trúc vật lý khả truy cập: ngời sử dụng truy cập đến sở liệu tập trung phải thông qua cấu trúc truy cập phức tạp: định vị sở liệu, thiết lập đờng truyền Trong sở liệu phân tán, cấu trúc truy cập phức tạp công cụ để truy cập hiệu đến sở liệu Hiệu có nghĩa thời gian tìm kiếm chuyển liệu nhỏ nhất, chi phí truyền thông thấp Mỗi cách thức truy cập sở liệu phân tán viết ngời lập trình tạo tối u Công việc viết cách thức truy cập sở liệu phân tán giống nh viết chơng trình duyệt sở liệu tập trung Công việc mà chơng trình duyệt làm xác định xem truy cập đến đợc sở liệu Tính toàn vẹn, hồi phục điều khiển tơng tranh: Mặc dù sở liệu, tính toàn vẹn, hồi phục điều khiển đồng thời liên quan nhiều vấn đề liên quan lẫn Mở rộng vấn đề việc cung cấp giao tác Giao tác đơn vị việc thực hiện: giao tác cụ thể bó công việc đợc thực toàn không đợc thực Trong sở liệu phân tán, vấn đề điều khiển giao tác tự trị có ý nghĩa quan trọng: hệ thống điều phối phải chuyển đổi quỹ thời gian cho giao tác liên tiếp Nh giao tác tự trị phơng tiện đạt đợc toàn vẹn sở liệu Có hai mối nguy hiểm giao tác tự trị lỗi tơng tranh Tính biệt lập an toàn: sở liệu truyền thống, ngời quản trị hệ thống có quyền điều khiển tập trung, ngời sử dụng có chắn đợc Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn phân quyền truy cập vào đợc liệu Điểm quan trọng cách tiếp cận sở liệu tập trung, không cần thủ tục điều khiển chuyên biệt Trong sở liệu phân tán, ngời quản trị địa phơng phải giải vấn đề tơng tự nh ngời quản trị sở liệu truyền thống Tuy nhiên, hai vấn đề đặc biệt sau sở liệu phân tán có ý nghĩa quan trọng đề cập đến: -Thứ sở liệu phân tán với cấp độ tự trị cao điểm, ngời có liệu địa phơng cảm thấy an toàn họ tự bảo vệ liệu thay phụ thuộc vào ngời quản trị hệ thống tập trung -Thứ hai, vấn đề an toàn thực chất với hệ thống phân tán không giống nh hệ thống thông thờng khác mà liên quan đến mạng truyền thông Nh sở liệu phân tán vấn đề an toàn sở liệu phức tạp đòi hỏi nhiều kỹ thuật bảo vệ Nguyên nhân gây hệ thống có tính mở nhiều ngời dùng hệ thống sử dụng nhiều sở liệu III.Khái niệm sở liệu phân tán Vì yêu cầu công ty, doanh nghiệp, đơn vị kinh doanh vấn đề tổ chức cho kinh doanh có hiệu nắm bắt thông tin nhanh sở công ty địa điểm xa xây dựng hệ thống làm việc sở liệu phân tán phù hợp xu hớng hệ thống thoả mãn đợc yêu cầu tổ chức đơn vị Lợi điểm tổ chức kỹ thuật xu hớng phát triển sở liệu phân tán là: giải đợc hạn chế sở liệu tập trung phù hợp xu hớng phát triển tự nhiên với cấu không tập trung tổ chức, công ty doanh nghiệp Nói cách đơn giản, sở liệu phân tán tập hợp liệu logic thuộc hệ thống nhng trải rộng nhiều điểm mạng máy tính Nh có hai vấn đề sở liệu phân tán với tầm quan trọng tơng đơng nhau: Việc phân tán: Trong thực tế liệu không đặt vị trí đặc điểm để phân biệt sở liệu phân tán với sở liệu tập trung sở liệu đơn lẻ Liên quan logic: Trong sở liệu phân tán, liệu có số đặc tính liên kết chặt chẽ với nh tính kết nối, tính liên quan logíc Trong sở liệu tập trung, vị trí quản lý sở liệu ngời sử dụng phải truy cập đến sở liệu vị trí khác để lấy thông tin tổng hợp Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn IV.Lợi điểm sở liệu phân tán Có nhiều nguyên nhân để phát triển sở liệu phân tán nhng lại gồm điểm sau đây: Lợi điểm tổ chức tính kinh tế: tổ chức phân tán nhiều chi nhánh dùng sở liệu phân tán phù hợp với tổ chức kiểu Với vai trò động lực thúc đẩy kinh tế thơng mại phát triển rộng hơn, việc phát triển trung tâm máy tính phân tán nhiều vị trí trở thành nhu cầu cần thiết Tận dụng sở liệu sẵn có: Hình thành sở liệu phân tán từ sở liệu tập trung có sẵn vị trí địa phơng Thuận lợi cho nhu cầu phát triển: Xu hớng dùng sở liệu phân tán cung cấp khả phát triển thuận lợi giảm đợc xung đột chức đơn vị tồn giảm đợc xung đột chơng trình ứng dụng truy cập đến sở liệu Với hớng tập trung hoá, nhu cầu phát triển tơng lai gặp khó khăn Giảm chi phí truyền thông: Trong sở liệu phân tán chơng trình ứng dụng đặt địa phơng giảm bớt đợc chi phí truyền thông thực cách khai thác sở liệu chỗ Tăng số công việc thực hiện: Hệ sở liệu phân tán tăng số lợng công việc thực qua áp dụng nguyên lý xử lý song song với hệ thống xử lý đa nhiệm Tuy nhiên sở liệu phân tán có tiện lợi việc phân tán liệu nh tạo chơng trình ứng dụng phụ thuộc vào tiêu chuẩn mở rộng vị trí làm cho nơi xử lý hỗ trợ lẫn Do tránh đợc tợng tắc nghẽn cổ chai mạng truyền thông dịch vụ thông thờng toàn hệ thống Tính dễ hiểu sẵn sàng: Hớng phát triển sở liệu phân tán nhằm đạt đợc tính dễ hiểu tính sẵn sàng cao Tuy nhiên để đạt đợc mục tiêu dễ làm đòi hỏi sử dụng kỹ thuật phức tạp Khả xử lý tự trị điểm làm việc khác không đảm bảo tính dễ sử dụng Hai nguyên nhân mặt kỹ thuật đáp ứng cho phát triển hệ sở liệu phân tán: -Công nghệ tạo máy tính nhỏ tảng phần cứng có khả phục vụ xây dựng hệ thống thông tin phân tán -Kỹ thuật thiết kế hệ sở liệu phân tán đợc phát triển vững dựa hai kỹ thuật thiết kế Top-down Bottom-up từ năm thập kỷ 60 Kỹ thuật thiết kế sở liệu phân tán phức tạp nhng hệ sở liệu phân tán cần thiết cho xu hớng phát triển kinh tế Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn V.Hệ quản trị sở liệu phân tán Hệ quản trị sở liệu phân tán cung cấp công cụ nh tạo lập quản lý sở liệu phân tán Phân tích đặc điểm hệ thống quản trị sở liệu phân tán nh dới để phân biệt hệ thống phát triển theo kiểu thơng mại có sẵn kiểu mẫu phân tán Hệ thống phát triển theo kiểu thơng mại có sẵn đợc phát triển ngời cung cấp hệ sở liệu tập trung Hệ sở liệu tập trung mở rộng cách thêm vào phần bổ xung qua cách cung cấp thêm đờng truyền điều khiển hệ quản trị sở liệu tập trung cài đặt điểm khác mạng máy tính Những phần mềm cần thiết cho việc xây dựng sở liệu phân tán là: Phần quản lý sở liệu ( Database Management - DB ) Phần truyền thông liệu (Data Communication - DC ) Từ điển liệu đợc mở rộng để thể thông tin phân tán liệu mạng máy tính (Data Dictionary - DD) Phần sở liệu phân tán (Distributed Database DDB) Mô hình thành phần hệ quản trị sở liệu phát triển theo kiểu thơng mại (Truy cập từ xa trực tiếp) Cơ sở liệu địa phơng Cơ sở liệu địa phơng DB DC DDB DD DD DDB DB DC Những dịch vụ hệ quản trị sở liệu cung cấp: -Cách thức truy cập liệu từ xa: chơng trình ứng dụng -Lựa chọn cấp độ suốt phân tán thích hợp: cho phép mở rộng hệ thống theo nhiều cách khác theo hoàn cảnh (phải cân nhắc cấp độ suốt phân tán phân chia công việc thực để công việc quản trị hệ thống đơn giản hơn) Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn -Quản trị điều khiển sở liệu bao gồm công cụ quản lý sở liệu, tập hợp thông tin thao tác sở liệu cung cấp thông tin tổng thể file liệu đặt nơi hệ thống -Điều khiển tơng tranh điều khiển hồi phục liệu giao tác phân tán Cách thức truy cập sở liệu từ xa qua chơng trình ứng dụng theo hai cách bản: Truy cập từ xa trực tiếp gián tiếp Phơng thứccập truy Truy cập sởdữ dữliệu liệu Chơng trình ứng dụng Hệ quản trị sở liệu Hệ quản trị Cơ sở liệu sở liệu Kết Mô hình truy cập từ xa qua phơng thức sở hệ quản trị sở liệu Theo mô hình trực tiếp trên, chơng trình ứng dụng đa yêu cầu truy cập đến sở liệu từ xa, yêu cầu đợc hệ quản trị sở liệu tự động tìm nơi đặt liệu thực yêu cầu điểm Kết đợc trả lại cho chơng trình ứng dụng Đơn vị chuyển đổi hai hệ trị sở liệu phơng thức truy cập sở liệu kết nhận đợc (thông qua việc thực phơng thức truy cập này) Với cách thức truy cập từ xa nh cấp độ suốt phân tán đợc xây dựng cách tạo tên file toàn để đánh địa thích hợp cho điểm lu trữ liệu xa Mô hình dới mô tả cách thức truy cập phức tạp (truy cập gián tiếp): Chơng trình Hệ quản trị ứng dụng sở liệu Kết Chơng trình phụ toàn Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Hệ quản trị sở liệu Hệ quản trị sở liệu Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Theo mô hình truy cập này, chơng trình ứng dụng thực yêu cầu qua chơng trình phụ điểm khác Chơng trình phụ đợc ngời lập trình ứng dụng viết để truy cập từ xa đến sở liệu trả kết chơng trình ứng dụng yêu cầu Hệ quản trị sở liệu phân tán cung cấp hai kiểu truy cập bỏi cách truy cập có u điểm VI.Các mức suốt sở liệu phân tán Trong hệ sở liệu phân tán, ngời thiết kế hệ thống xây dựng lên hệ phần mềm phục vụ yêu cầu ngời dùng sở liệu có sẵn Hình dới trình bày kiến trúc chung sở liệu phân tán Tất nhiên kiến trúc không biểu diễn tờng minh cho hệ sở liệu phân tán Các mức sở liệu phân tán đợc trình bày mang tính khái niệm thích hợp để dễ hiểu tổ chức sở liệu phân tán nói chung Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Sơ đồ toàn thể Sơ đồ phân đoạn Sơ đồ cấp phát DBMS vị trí Sơ đồ ánh xạ địa phơng Sơ đồ ánh xạ địa phơng Cơ sở liệu DBMS vị trí Cơ sở liệu Mức đỉnh lợc đồ sơ đồ toàn thể: Mô tả liệu nằm sở liệu phân tán nh không bị phân tán Tuy nhiên mô hình liệu sử dụng để xác định sơ đồ toàn thể để xác định cách thức ánh xạ đến mức khác sở liệu phân tán Theo cách sử dụng mô hình sơ đồ toàn thể, sơ đồ toàn thể xác định tập quan hệ chung hệ thống Mỗi quan hệ chia phần không chồng lên gọi đoạn Có nhiều cách chia: chia theo chiều ngang, chia theo chiều dọc chia theo kiểu hỗn hợp theo chiều ngang chiều dọc ánh xạ quan hệ đoạn đợc xác định sơ đồ phân đoạn ánh xạ theo kiểu 1:n (một quan hệ sang nhiều đoạn) đoạn tơng ứng quan hệ quan hệ tơng đơng với số đoạn Đoạn xác định quan hệ qua số (chỉ số đoạn liệu) Đoạn phần logic quan hệ, đợc đặt vật lý hay vài vị trí mạng máy tính Sơ đồ cấp phát xác định vị trí đặt đoạn Kiểu ánh xạ xác định sơ đồ cấp phát cho phép nhận sở liệu phân tán d thừa hay không d thừa Về mặt hình thức ánh xạ thờng từ quan hệ sang nhiều đoạn, trờng hợp ánh xạ 1:1 đoạn đợc ánh xạ từ quan hệ Mọi đoạn liệu tơng ứng với quan hệ R đặt vị trí j tạo ảnh vật lý quan hệ R vị trí j Vì có ánh xạ 1:1 ảnh vật lý cặp (quan hệ, đoạn) Mỗi ảnh vật lý đợc định tên quan hệ số vị trí Để phân biệt ảnh vật lý, quan hệ với đoạn liệu, ký hiệu Rj ảnh vật lý quan hệ R vị trí j Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 10 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Thuật ngữ suốt mô tả đoạn tham chiếu đến vị trí lu trữ xác định qua tên quan hệ hai số (chỉ số đoạn số vị trí) Trong kiến trúc lợc đồ có ba mức độ độc lập theo thứ tự giảm: mức tổng thể, mức cấp phát mức ánh xạ Vì vậy, mức thấp cần thiết phải ánh xạ sang mức cao Việc ánh xạ gọi sơ đồ ánh xạ phụ thuộc vào kiểu sở liệu địa phơng Trong hệ thống đồng mức độ độc lập có số kiểu khác ánh xạ địa phơng vị trí khác Kiến trúc cung cấp khái niệm sở dễ hiểu sở liệu phân tán Ba đối tợng quan trọng thúc đẩy phát triển cấu trúc tính riêng rẽ việc phân đoạn liệu, cấp phát đoạn, điều khiển d thừa độc lập liệu hệ quản trị sở liệu địa phơng 1.Phân đoạn liệu cấp phát liệu Sự chia xẻ cho phép phân biệt hai mức khác mức độ suốt phân tán, có tên suốt phân đoạn suốt định vị Trong suốt phân đoạn: cấp độ cao mức độ suốt, ngời sử dụng chơng trình ứng dụng làm việc quan hệ sở liệu Trong suốt định vị cấp độ thấp độ suốt hệ thống yêu cầu ngời sử dụng hay chuơng trình ứng dụng phải làm việc đoạn logíc thay làm việc quan hệ sở liệu Tuy nhiên ngời đoạn đợc đặt vị trí sở liệu 2.Điều khiển d thừa Kiến trúc tham chiếu cho phép điều khiển d thừa liệu mức đoạn Các đoạn có liệu giống dùng để kết nối liệu nguyên nhân d thừa liệu 3.Độc lập với hệ quản trị cở sở liệu địa phơng Đặc điểm gọi ánh xạ suốt sở liệu địa phơng: quản trị sở liệu phân tán không cần quan tâm đến kiểu liệu xác định sở liệu địa phơng Mức suốt liên quan chặt chẽ tới mức suốt định vị Mức suốt có nghĩa ngời sử dụng đoạn đặt vị trí Mức suốt tơng đơng mức suốt định vị Tuy nhiên, trờng hợp thực tế ngời sử dụng mức suốt định vị nhng lại có mức suốt Phân rã quan hệ thành đoạn thực qua việc áp dụng hai phân đoạn: phân đoạn ngang phân đoạn dọc Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 11 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Phân đoạn ngang: đoạn đợc xác định qua biểu thức đại số quan hệ với quan hệ toán tử đoạn kết Hay nói cách khác, việc phân đoạn ngang bao gồm việc chia quan hệ thành tập Mỗi tập có thuộc tính vị trí thông thờng Các đoạn đợc xác định qua việc coi đoạn toán tử chọn quan hệ Phân đoạn dọc: phân đoạn dọc quan hệ việc chia nhỏ tập thuộc tính thành nhiều nhóm quan hệ đoạn dọc Phân đoạn thuộc tính ánh xạ sang thuộc tính đoạn Hơn nữa, tạo lại quan hệ ban đầu liên kết đoạn với Có số luật để xác định đoạn: Điều kiện hợp: liệu quan hệ phải ánh xạ đến đoạn Không xảy trờng hợp liệu thuộc quan hệ nhng không thuộc đoạn Điều kiện tái tạo lại quan hệ: luôn có khả tạo lại quan hệ từ đoạn quan hệ Điều kiện cần: đoạn đợc lu trữ sở liệu phân tán quan hệ phải xây dựng lại đợc cần thiết Điều kiện không liên kết: thích hợp đoạn không liên kết với liệu lặp lại đợc điều khiển rõ ràng mức cấp phát Điều kiện chủ yếu có ích với phân đoạn ngang VII.Quản trị sở liệu phân tán Quản trị hệ sở liệu phân tán để giải vấn đề phát triển, điều khiển, trì kiểm tra phần mềm chơng trình ứng dụng dùng sở liệu Quản trị sở liệu không công việc kỹ thuật mà bao gồm thông báo cách tạo phơng thức để ngời sử dụng truy cập đợc đến sở liệu Trong phần quan tâm đến nội dung sau đây: +Nội dung cách quản lý bảng danh mục Bảng danh mục chứa thông tin hệ thống cho chơng trình ứng dụng có yêu cầu truy cập đến sở liệu Trong hệ thống phân tán, bảng danh mục chứa mô tả việc phân đoạn, cấp phát liệu ánh xạ tới tên sở liệu địa phơng Nh bảng danh mục trở thành sở liệu phân tán để phân tán vị trí quản lý cách hiệu +Mở rộng chế bảo vệ phân quyền hệ thống phân tán Vấn đề quan trọng quản trị sở liệu cấp độ tự trị vị trí tự trị địa phơng Có hai cách giải cực đoan tính tự trị địa phơng tự trị địa phơng hoàn toàn Trờng hợp thứ nhất, chức ngời quản trị địa phơng không khác so với ngời quản trị sở liệu tập trung Tuy nhiên để thực Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 12 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn chức ngời quản trị khó phân tán hệ thống Một hệ thống tính tự trị địa phơng khác nhiều phía cấp độ phân tán toán thiết lập chức quản trị Trờng hợp thứ hai, chức ngời quản trị sở liệu hoàn toàn bị giới hạn vị trí quản trị độc lập hay tự trị Việc chia xẻ liệu hai vị trí kết thoả thuận hai vị trí Hai vị trí thâm nhập lẫn sở tự trị để định phần liệu đợc chia sẻ cho vị trí theo nguyên tắc để truy cập từ xa đến ngời sử dụng khác 1.Quản lý bảng danh mục sở liệu phân tán: Bảng danh mục sở liệu phân tán lu trữ thông tin có ích cho hệ thống để truy cập liệu đắn, hiệu để thay đổi cách thức ngời sử dụng có quyền khác truy cập đến liệu Bảng danh mục dùng để: -Dịch chơng trình ứng dụng: Chơng trình ứng dụng tham chiếu đến liệu mức suốt khác để ánh xạ đến liệu vật lý -Tối u hoá chơng trình ứng dụng Yêu cầu để tạo cách thức truy cập qua công việc cấp phát liệu, lu trữ cách thức truy cập liệu có vị trí thông tin thống kê ghi bảng danh mục -Thực chơng trình ứng dụng Thông tin bảng dùng để thay đổi cách thức truy cập đắn mà ngời sử dụng có quyền truy cập khác Bảng danh mục luôn đợc cập nhật ngời sử dụng thay đổi liệu Cập nhật vào bảng danh mục xảy quan hệ, đoạn ảnh vật lý đợc tạo hay di chuyển, cấu trúc truy cập địa phơng thay đổi luật quản trị bị thay đổi 2.Nội dung bảng danh mục: Có số cách phân loại thông tin lu trữ bảng danh mục sở liệu phân tán Sau cấu trúc tham chiếu: -Mô tả sơ đồ toàn bộ: Gồm tên quan hệ thuộc tính -Mô tả phân đoạn: Trong phân đoạn ngang phân chia liệu thành đoạn có tính chất hay thuộc tính nh phân chia theo Phân đoạn dọc công việc phân chia thuộc tính thành nhóm nhỏ Phân đoạn hỗn hợp kết hợp hai công việc phân đoạn ngang phân đoạn dọc -Mô tả công việc cấp phát: Đa ánh xạ đoạn ảnh vật lý Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 13 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn -ánh xạ đến tên sở liệu địa phơng: Dùng để tập hợp tên ảnh vật lý sang tên liệu địa phơng lu trữ vị trí -Mô tả cách thức truy cập: Mô tả cách thức truy cập có sẵn vị trí địa phơng -Thống kê tên sở liệu: Gồm thông tin sơ lợc sơ liệu -Tính vững thông tin (bảo vệ ràng buộc toàn vẹn): Các thông tin bao gồm thông tin công việc quản trị ngời sử dụng để truy cập đến sở liệu hay ràng buộc toàn vẹn giá trị cho phép sở liệu Nh quyền truy cập ngời sử dụng để thao tác phần liệu, điển hình nh đọc, xoá, cập nhật di chuyển liệu Cho phép ngời sử dụng khả phân quyền cho ngời sử dụng khác quyền Thông tin trạng thái nội dung bảng danh mục dùng để tìm kiếm hay hồi phục liệu Thông tin bảng danh mục coi nh phần cấu trúc liệu hệ thống 3.Phân tán bảng danh mục: Các bảng danh mục dùng để thiết lập sở liệu phân tán Công việc phân đoạn, cấp phát sở liệu đợc thiết kế theo nguyên tắc thiết kế sở liệu phân tán Thông tin bảng danh mục lu trữ lại bảng danh mục dùng cho việc dịch, tối u hoá thực chơng trình ứng dụng nh sử dụng để liên kết có cập nhật thay đổi liệu Một vài hệ thống, thống kê thay đổi đợc cập nhật sau công việc thực Nhng điển hình cập nhật để thống kê thay đổi thông tin công việc đợc thực theo bó Nói chung công việc lu trữ quan trọng để tỷ lệ công việc cập nhật công việc hỏi đáp sở liệu nhỏ Việc cập nhật điều khiển bảng danh mục liên quan chặt chẽ với cấp độ tự trị địa phơng vị trí Thực tế có đặc trng để phân biệt điểm tự trị điểm có khả tự điều khiển liệu vị trí Để giữ gìn vị trí tự trị, chế đặt tên phải đảm bảo đợc tên tạo phải hệ thống phân tán không truy cập đến tất bảng danh mục Thông tin bảng danh mục đối tơng tạo không cần vị trí khác Điểm tự trị không yêu cầu nhng việc tạo đối tọng bao gồm việc truy cập đến bảng danh mục có đối tợng tạo vị trí Cách giải vấn đề quản lý bảng danh mục thông qua việc quản lý điểm tự trị mức độ khác Trong sở liệu phân tán, bảng danh mục đợc cấp phát theo nhiều cách khác Có ba cách sau đây: -Bảng danh mục tập trung: Bảng danh tổng thể đợc lu trữ vị trí Cách làm rõ ràng có hạn chế nh thiếu chỗ chơng trình ứng dụng Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 14 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn chơng trình ứng dụng không đặt vị trí trung tâm thiếu tính sẵn sàng hệ thống phụ thuộc vào vị trí trung tâm -Bảng danh mục đầy đủ: Bảng danh mục đợc chép đầy đủ điểm, nhng cho đọc bảng mục Vì việc thay đổi bảng danh mục công việc phức tạp có yêu cầu cần cập nhật thông tin vào bảng danh mục vị trí -Bảng danh mục địa phơng: Bảng danh mục đợc phân mảnh cấp phát theo cách chúng lu trữ vị trí với liệu truy cập tới Có thể có số cách thay đổi: có hai bảng danh mục nghĩa bảng sở liệu vị trí trung tâm bảng danh mục địa phơng vị trí khác Đây kiểu điển hình hệ thống phân tán với điểm tập trung mạng hình để nối vị trí trung tâm với vị trí khác Nếu thông tin bảng danh mục tìm thấy chỗ chơng trình ứng dụng đợc xử lý chỗ bảng danh mục tìm thấy điểm trung tâm đợc xử lý trung tâm Một cách giải đặc biệt sử dụng số hệ thống làm công việc lu trữ định kỳ thông tin không lu trữ địa phơng Và cách giải khác với việc có bảng danh mục toàn thông tin lu trữ không cập nhật thờng xuyên Thông tin thay đổi đợc cập nhật vào đến thời điểm cần cập nhật 4.Quản trị bảo vệ: a.Bảo vệ vị trí : Vấn đề nảy sinh sở liệu phân tán vấn đề an toàn, thêm vào việc bảo vệ truyền thông Khi truyền liệu, hai vị trí cần phải chắn: -ở phía đích đờng truyền cho phép trao đổi thông tin vị trí thoả thuận trớc -Không ngời xâm nhập bất hợp pháp đọc hay điều khiển thông báo trao đổi vị trí khác đờng truyền Yêu cầu đợc đảm bảo thông qua việc thiết lập giao thức đồng điểm xa Khi hai sở liệu xa nhau, truyền thông với nhau, yêu cầu hai vị trí có sở liệu gửi lẫn mật khẩu, giống nh công việc xảy hai ngời sử dụng hai vị trí khác định chia xẻ liệu Yêu cầu thứ hai bảo vệ nội dung thông báo chuyển lần truyền truyền thông Thông báo mạng máy tính nhiệm vụ yêu cầu tạo nhớ tạm thời để lu trữ thông báo Yêu cầu mà bớc trung gian Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 15 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn đợc thực sau ký hiệu dới chế an toàn không thích hợp hiệu số lợng lớn nút thay đổi Cách giải tốt vấn đề sử dụng phơng pháp mã hoá Phơng pháp mã hóa kỹ thuật tiêu chuẩn thờng dùng hệ thống thông tin phân tán Ví dụ nh để bảo vệ truyền thông thiết bị ngoại vi xử lý thông tin đợc truyền mạng đợc mã hoá đợc giải mã điểm nhận Phơng pháp mã hoá không việc chuyển nhóm bit vào nhóm bit khác mà hoán đổi thứ tự toán tử logíc Tuy nhiên toán tử phủ định đợc Nguyên tắc để mã hoá giải mã gọi khoá hệ thống giải mật mã Phơng pháp giải mật mã hai vị trí yêu cầu ngời gửi ngời nhận đồng ý sở khoá giải mật mã thoả thuận hai bên b.Xác nhận ngời sử dụng: Khi ngời kết nối với sở liệu, ngời phải đợc hệ thống nhận biết Nhân dạng yêu cầu chủ yếu để giữ gìn tính an toàn ngời xâm nhập bất hợp pháp giả dạng ngời hợp lệ, tính an toàn hệ thống bị xâm phạm Giả sử có chế mật khẩu, cách nhận dạng yêu cầu ngời sử dụng cung cấp mật để liên kết với mật có sẵn hệ thống Trong sở liệu phân tán, theo nguyên tắc ngời sở dụng tự nhận vị trí sở liệu Tuy nhiên đặc điểm đợc thành lập theo hai cách sau: -Mật bị lại vị trí sở liệu phân tán Cách cho phép cách nhận dạng ngời sử dụng thực địa phơng nhng thoả hiệp tính an toàn mật ngời xâm nhập bất hợp pháp truy cập vào sở liệu -Ngời sử dụng có vị trí chỗ mà công việc nhận dạng thực Trong hoàn cảnh ngời sử dụng đợc nhận dạng kết nối với vị trí khác công việc gửi yêu cầu 5.áp đặt luật phân quyền: Mỗi nguời sử dụng đợc nhận dạng theo nhiều cách khác nhau, hệ sở liệu dùng luật phân quyền để quy định thao tác thực số đối tợng sở liệu qua luật phân quyền Trong môi trờng phân tán, công việc nảy sinh công việc cấp phát luật tạo cấu phân tán dùng để áp đặt luật phân quyền Luật phân quyền phần bảng danh mục Có hai hớng giải khác : a.Bản đầy đủ luật phân quyền Hớng giải thích hợp với trờng hợp có bảng danh mục đầy đủ vị trí yêu cầu chế thich hợp để phân tán trực tuyến cập nhật đợc đến bảng danh mục Tuy nhiên hớng giải cho phép cách phân quyền kiểm tra bắt đầu chơng trình biên dịch hay bắt đầu Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 16 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn thực công việc Thực tế ngời sử dụng có yêu cầu truy cập không đắn bị phát chỗ dễ dàng tăng khả nhận biết chơng trình dịch hay công việc thực không thích hợp b.Cấp phát luật phân quyền cho đối tợng vị trí mà luật phân quyền tham chiếu tới Hớng giải thích hợp với bảng danh mục đợc đặt địa phơng không mắc phải lỗi quyền nhng truy cập bất hợp pháp Tuy nhiên, ngời sử dụng quyền truy cập hợp pháp xử lý cách cho truy cập đến liệu kho nhớ trung gian Trờng hợp truy cập không đắn công việc yêu cầu không đợc thực Hớng giải thứ hai thích hợp với vị trí tự trị cách thứ thích hợp với sở liệu phân tán hệ thống riêng lẻ Trong hớng giải thứ dùng đầy đủ luật phân quyền theo nhiều cách khác tính đến giá thực Phân quyền cho ngời sử dụng hệ thống tập trung bao gồm phân quyền: đọc, chèn, tạo xoá đối tợng (ví dụ nh bộ) công việc tạo, xoá đối tợng (nh quan hệ đoạn) Trong sở liệu phân tán, bổ xung quyền đặc biệt nh ngời di chuyển đối tợng từ vị trí sang vị trí khác Để có quyền đặc biệt di chuyển đối tợng khó khăn cấp hai quyền chèn xoá Việc di chuyển đối tợng thông qua hai công việc xoá đối tợng vị trí tạo đối tợng vị trí khác nhng không đảm bảo thông tin đối tợng không bị không thông tin đợc tạo thêm vào 6.Phân lớp ngời sử dụng: Để đơn giản hoá cấu giải việc phân quyền việc xếp thông tin, ngời sử dụng riêng rẽ đợc nhóm thành nhóm nhóm đợc phân quyền giống Việc phân thành nhóm dễ quản lý thay việc quản lý ngời sử dụng Trong sở liệu, phân lớp ngời sử dụng theo quyền cần cân nhắc công việc sau đây: -Sự xếp cách tự nhiên ngời sử dụng vấn đề việc phân tán sở liệu cho vị trí khác Giống nh ngời sử dụng vị trí x có có vài đặc tính theo quan điểm quản trị Phải thành lập cấu đặt tên thích hợp cho lớp ngời sử dụng -Một số vấn đề xuất chia nhóm gồm ngời sử dụng ví nh nơi lu trữ thông tin quyền truy cập nhóm ngời sử dụng luật đợc sử dụng để tính toán việc chia nhóm ngời sử dụng Vấn đề đặc biệt phức tạp nhiều nhóm ngời sử dụng vị trí đợc xem xét hoàn cảnh vị trí tự trị Xuất vấn đề xem xét định Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 17 Hệ sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn nhóm làm việc nh bỏ quyền thêm quyền xoá thành viên Vì chế phải có trí đa số hay toàn vị trí nhóm ngời quản trị cấp cao Kết luận Mọi đặc điểm công việc quản trị hệ sở liệu tập trung quy định cho công việc quản trị sở liệu phân tán Công việc quản trị sở liệu phân tán phụ thuộc vào cấp độ tự trị hệ thống với vắng mặt vị trí tự trị, nhiên cấp độ phân tán thuật toán thiết lập hệ sở liệu phân tán Trong sở liệu phân tán, bảng danh mục không bị ràng buộc việc phân tán cấp phát Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 18 [...]... thông tin hệ thống cho chơng trình ứng dụng khi có yêu cầu truy cập đến cơ sở dữ liệu Trong hệ thống phân tán, bảng danh mục chứa các mô tả về việc phân đoạn, cấp phát dữ liệu và ánh xạ tới tên cơ sở dữ liệu địa phơng Nh vậy những bảng danh mục trở thành cơ sở dữ liệu phân tán để phân tán tại các vị trí và quản lý một cách hiệu quả +Mở rộng cơ chế bảo vệ và phân quyền đối với hệ thống phân tán Vấn đề... kiện này chủ yếu có ích với phân đoạn ngang VII.Quản trị cơ sở dữ liệu phân tán Quản trị hệ cơ sở dữ liệu phân tán để giải quyết vấn đề phát triển, điều khiển, duy trì và kiểm tra phần mềm của chơng trình ứng dụng dùng cơ sở dữ liệu Quản trị cơ sở dữ liệu không chỉ là công việc kỹ thuật mà bao gồm cả thông báo về cách tạo phơng thức để ngời sử dụng truy cập đợc đến cơ sở dữ liệu Trong phần này quan tâm... các quan hệ của cơ sở dữ liệu Tuy nhiên ngời đó không biết đoạn đó đợc đặt ở vị trí nào trong cơ sở dữ liệu 2.Điều khiển d thừa Kiến trúc tham chiếu cho phép điều khiển d thừa dữ liệu ở mức đoạn Các đoạn có thể có dữ liệu giống nhau dùng để kết nối dữ liệu đó là nguyên nhân d thừa dữ liệu 3.Độc lập với hệ quản trị cở sở dữ liệu địa phơng Đặc điểm này gọi là ánh xạ trong suốt đối với cơ sở dữ liệu địa... sở dữ liệu phân tán Công việc quản trị cơ sở dữ liệu phân tán phụ thuộc vào cấp độ tự trị của hệ thống với sự vắng mặt của những vị trí tự trị, tuy nhiên cấp độ phân tán cả thuật toán thiết lập hệ cơ sở dữ liệu phân tán Trong cơ sở dữ liệu phân tán, bảng danh mục không bị ràng buộc trong việc phân tán và cấp phát Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 18 ... kiểu của cơ sở dữ liệu địa phơng Trong hệ thống đồng nhất mức độ độc lập có một số kiểu khác nhau khi ánh xạ địa phơng ở các vị trí khác nhau Kiến trúc này cung cấp khái niệm cơ sở và dễ hiểu về cơ sở dữ liệu phân tán Ba đối tợng quan trọng thúc đẩy phát triển cấu trúc này là tính riêng rẽ của việc phân đoạn dữ liệu, cấp phát đoạn, điều khiển d thừa và độc lập dữ liệu đối với hệ quản trị cơ sở dữ liệu. .. dùng để tìm kiếm hay hồi phục dữ liệu Thông tin của bảng danh mục coi nh một phần cấu trúc dữ liệu của hệ thống 3 .Phân tán bảng danh mục: Các bảng danh mục dùng để thiết lập cơ sở dữ liệu phân tán Công việc phân đoạn, và cấp phát của cơ sở dữ liệu đợc thiết kế theo các nguyên tắc thiết kế cơ sở dữ liệu phân tán Thông tin của bảng danh mục chỉ lu trữ lại khi bảng danh mục dùng cho việc dịch, tối u hoá... Trang 17 Hệ cơ sở dữ liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn các nhóm làm việc nh bỏ quyền hoặc thêm quyền và xoá một thành viên Vì vậy cơ chế này phải có sự nhất trí của đa số hay của toàn bộ các vị trí trong cùng nhóm hoặc của ngời quản trị ở cấp cao hơn Kết luận Mọi đặc điểm của công việc quản trị hệ cơ sở dữ liệu tập trung đều quy định cho công việc quản trị cơ sở dữ liệu phân tán Công việc quản trị cơ. .. trên cơ sở tự trị để quyết định phần dữ liệu nào sẽ đợc chia sẻ cho vị trí kia và theo nguyên tắc nào để truy cập từ xa đến các ngời sử dụng khác 1. Quản lý bảng danh mục trong cơ sở dữ liệu phân tán: Bảng danh mục của cơ sở dữ liệu phân tán lu trữ mọi thông tin có ích cho hệ thống để truy cập dữ liệu đúng đắn, hiệu quả và để thay đổi cách thức ngời sử dụng có quyền khác nhau truy cập đến dữ liệu Bảng... bản sao Phân rã quan hệ thành các đoạn thực hiện qua việc áp dụng hai phân đoạn: phân đoạn ngang và phân đoạn dọc Khoa CNTT ĐH KHTN ĐH Quốc Gia Hà Nội Trang 11 Hệ cơ sở dữ liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn Phân đoạn ngang: một đoạn đợc xác định qua biểu thức đại số quan hệ với quan hệ là toán tử và các đoạn là kết quả Hay nói cách khác, việc phân đoạn ngang bao gồm việc chia các bộ của quan hệ thành... xâm phạm Giả sử có một cơ chế mật khẩu, cách nhận dạng này yêu cầu ngời sử dụng cung cấp mật khẩu để liên kết với mật khẩu có sẵn trong hệ thống Trong cơ sở dữ liệu phân tán, theo nguyên tắc ngời sở dụng có thể tự nhận ra mình ở tại vị trí của cơ sở dữ liệu Tuy nhiên đặc điểm này đợc thành lập theo hai cách sau: -Mật khẩu có thể bị sao lại ở mọi vị trí của cơ sở dữ liệu phân tán Cách này cho phép cách ... sở liệu phân tán http://www.ebook.edu.vn V .Hệ quản trị sở liệu phân tán Hệ quản trị sở liệu phân tán cung cấp công cụ nh tạo lập quản lý sở liệu phân tán Phân tích đặc điểm hệ thống quản trị sở. .. phạm vi lớn Cơ sở liệu phân tán đợc thiết kế khác sở liệu tập trung Do cần đối sánh đặc trng sở liêu phân tán với sở liệu tập trung để thấy đợc lợi ích sở liệu phân tán Đặc trng mô tả sở liệu tập... thứccập truy Truy cập s dữ d liệu liệu Chơng trình ứng dụng Hệ quản trị sở liệu Hệ quản trị Cơ sở liệu sở liệu Kết Mô hình truy cập từ xa qua phơng thức sở hệ quản trị sở liệu Theo mô hình trực