bài giảng hệ cơ sở dữ liệu phân tán chuong 6 nhân bản dữ liệu

CHƯƠNG VI: NHÂN BẢN DỮ LIỆU CHƯƠNG VI NHÂN BẢN DỮ LIỆU 6.1 Tính quán sở liệu nhân 6.2 Các chiến lược quản trị cập nhật 6.3 Các giao thức nhân 6.1 Tính quán sở liệu nhân 6.1.1 Những vấn đề chung 6.1.2 Phân loại NHÂN BẢN Quá trình tạo lặp lại nhiều liệu hay nhiều site • Cung cấp cho người sử dụng vị trí thời điểm truy nhập liệu tương tranh họ cần • Đạt lợi ích bao gồm việc cải thiện hiệu tài nguyên tập trung tải, tăng cường độ tin cậy tính sẵn sàng hỗ trợ tính toán di động phân phối liệu NHÂN BẢN (tiếp) Các kịch nhân – Cơ sở liệu không nhân • Lưu phân mảnh sở liệu site đơn • Không có phân mảnh sở liệu trùng – Cơ sở liệu nhân phận • Lưu nhiều vài phân mảnh nhiều site • Hầu hết hệ quản trị sở liệu phân tán sử dụng – Cơ sở liệu nhân đầy đủ • Lưu nhiều phân mảnh sở liệu nhiều site • Tổng phí lớn Nhân liệu • Một quan hệ hay phân mảnh quan hệ nhân lưu dư thừa hay nhiều site khác • Nhân đầy đủ quan hệ trường hợp quan hệ lưu site • CSDL dư thừa đầy đủ site chứa toàn csdl Ưu nhược điểm • Ưu điểm nhân – Tính dành sẵn: Thất bại site chứa quan hệ r dành sẵn tồn r – Song song: Các truy vấn r xử lý vài nút cách song song – Giảm nhỏ việc truyền liệu: Quan hệ r dành sẵn cục site chứa nhân r Ưu nhược điểm (tiếp) • Nhược điểm nhân – Tăng giá việc cập nhật: nhân quan hệ r phải cập nhật – Tính phức tạp điều khiển tương tranh tăng lên: Cập nhật liệu tương tranh với nhân khác dẫn đến không quán thực chế vận hành tương tranh đặc biệt • Một giải pháp: chọn sao sơ cấp áp dụng thao tác điều khiển tương tranh sơ cấp Tại nhân liệu ? • Khoan dung lỗi – Hot backup – Tránh cố mang tính thảm họa • Hiệu – Cơ chế song song – Sự tin cậy mạng giảm nhỏ Tập trung trễ nải: Master đơn (bản sơ cấp), suốt nhân đầy đủ Thao tác đệ trình site chuyển tiếp đến site master sơ cấp Hai vấn đề: 1/ Lịch biểu 1SR tổng thể không đảm bảo 2/ giao dịch không nhìn thấy việc cập nhật 1/ Lịch biểu 1SR tổng thể không đảm bảo M giữ master x y; B giữ slave Xét giao dịch: T1 site B, T2 site M: T1: Read(x) T2: Write(x) Write(y) Write(y) Commit Commit Hoạt động giao dịch Phân tán trễ nải 1/ cập nhật áp dụng nhân cục 2/ Chuyển giao giao dịch cập nhật 3/ Các cập nhật lan truyền độc lập đến nhân CHƯƠNG VI NHÂN BẢN DỮ LIỆU 6.1 Tính quán sở liệu nhân 6.2 Các chiến lược quản trị cập nhật 6.3 Các giao thức nhân 45 Mô hình kiến trúc hệ thống Xem xét tập client CSDL tập S = {s1,s2,….,sn} CSDL nhân đầy đủ site si Client kết nối đến server để vận hành giao dịch Trong trường hợp giao dịch tương tác (giao dịch đệ trình thao tác nhờ nsd), sau đệ trình thao tác, client chờ trả lời từ server, sau gửi thao tác kế tiêp Việc gửi giao dịch thông điệp đơn gọi yêu cầu dịch vụ- gọi thủ tục lưu server csdl Ngay sau giao dịch hoàn tất, server si gửi kết giao dịch đến client kết nối client si bị đóng Nếu giao dịch thao tác đệ trình, kết chuyển giao hay thoát Nếu si cố vận hành giao dịch, giao dịch thoat Trong trường hợp này, client cố gắng vận hành, cách kết nối với server sj csdl khác đến server si sau đó( sau si phục hồi) CÁC YÊU CẦU • Tiêu chuẩn đắn: Nối tiếp hóa : Đảm bảo vận hành xen kẽ giao dịch tương đương với vận hành nối tiếp giao dịch đơn csdl • Quảng bá tin cậy Đảm bảo thông điệp gửi server csdl đúng, hay trao đổi server csdl trao đổi đến server csdl • Quảng bá tin cậy đồng Đảm bảo thông điệp trao đổi server ( hay sai sau trao đổi thông điệp) cuối trao đổi đến server csdl 47 Mô hình cho nhân liệu • Bộ quản trị giao dịch liệu site – Quản trị liệu : Điều khiển tương tranh cục để đảm bảo tính nối tiếp cục – Quản trị giao dịch: Các hoạt động phân tán • Trả đọc/ghi thành đọc/ghi nhiều site • Thực giao thức chuyển giao • Thư mục để nhận site cho Các kiểu ghi • Write(x): Mọi x cuối ghi • Ghi tức thời – Gửi lệnh ghi đến site yêu cầu – Phát nhanh đụng độ • Ghi giữ trễ – Ghi không cục giữ trễ chuyển giao – tối thiểu hóa lưu lượng – Việc thoát dễ dàng • Ghi sơ cấp – Phát nhanh đụng độ – Lưu lượng thông điệp nhỏ ghi tức thời Kết thúc giao dịch Bầu cử : khả – Dựa 2PC – Dựa thông điệp xác nhận server ủy nhiêm hay sơ cấp gửi để thông báo giao dịch chuyển giao hay phải thoát Thông điệp xác nhận cần dùng server ủy nhiệm (hay sơ cấp) giao dịch định đơn phương với kết giao dịch Không bầu cử – Đòi hỏi nhiều yêu cầu xác định kỹ thuật bầu cử – Mỗi server phải đảm bảo nối tiếp cách độc lập ; thực dùng sách thứ tự tổng thể Thất bại ghi tất Các giải pháp • Kiểm tra tính sẵn sàng chuyển giao – Kiểm tra liệu có thao tác ghi thất bại lúc hay không – Kiểm tra site đọc hay ghi có sẵn sàng hay không – Buộc nối tiếp với thất bại site Không làm việc với thất bại truyền thông! Các thất bại truyền thông • Bản dành sẵn thất bại phân chia mạng – Mỗi site hoàn tất nhờ kiểm tra hợp lệ • Ghi khối • Ghi n-k, đọc k+1 – – – – Phát sinh cách tiếp cận “ghi tất cả” Điều khiển để tối thiểu hóa thất bại : min(n-k, k+1) Cân nhắc hiệu đọc ghi ảnh hưởng phân chia dựa kích thước phân chia: • giải pháp truyền thông nhóm xử lý giao dịch không truyền thống Có khả năng: dùng 2PC không chuyển giao trì hoãn lan truyền (không thực đồng bộ) – Sự cố với nhân trễ nải/ Sự cố với nhân nóng vội KẾT LUẬN • Những thách thức Đưa nhân không ảnh hưởng đến hiệu nhiều • Hệ phân tán: Chấp nhận giá để tăng tính sẵn sàng • Hệ CSDL – Hiệu – Những mục đích khoan dung lỗi • Kỹ thuật dùng – Nhân trễ nải • Ưu điểm: Hiệu • Nhược điểm: Thỏa hiệp tính quán – Nhân nóng vội • Ưu điểm: Đảm bảo tính quán • Nhược điểm: Hầu hết giao thức có có giá ngưỡng  Nhân trễ nải dùng phổ biến không đảm bảo đủ tính quán  Tính quán nhờ nhân nóng vội, hiên gặp khó khăn thiết kế giao thức [...].. .Nhân bản dữ liệu: nhân bản gì? • Tiêu chuẩn đúng đắn : Nhân bản không nhìn thấy – Các kết quả không phân biệt được với cơ sở dữ liệu một bản – Tính nối tiếp một bản (1SR) • Tính luân phiên – Ranh giới không nhất quán – Việc chọn bản thực /bản sao của người dùng Nhân bản dữ liệu: nhân bản như thế nào? • Mục tiêu: đảm bảo tính nối tiếp hóa một bản • Giải pháp viết tất cả(Write-all): Mọi bản sao... nhóm nhân bản • Một nhóm nhân bản là tập các đối tượng nhân bản có quan hệ logic với nhau • Một nhóm nhân bản có thể tồn tại trên nhiều site nhân bản CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA NHÂN BẢN (tiếp) • Môi trường nhân bản hỗ trợ hai kiểu site nhân bản: các site master và slave • Một nhóm nhân bản có thể được liên kết với nhiều site master và slave • Một site có thể vừa là site master cho nhóm nhân bản này lại... BỘ: cơ sở dữ liệu đích được câp nhật sau khi cơ sở dữ liệu nguồn đã thay đổi - Giữ trễ trong khi đảm bảo nhất quán trong một khoảng thời gian nhất định Quyền sở hữu dữ liệu • Quyền sở hữu liên quan đến việc site nào có đặc quyền cập nhật dữ liệu • Các kiểu sở hữu chính là: – Master/slave ( nhân bản bất đối xứng) – Workflow, – Update-anywhere ( nhân bản ngang hàng hay nhân bản đối xứng ) Quyền sở hữu... tranh bản sao đơn – Đảm bảo 1SR • Điều khiển tương tranh bản sao đơn cho vận hành nối tiếp • Tính tương đương vận hành nối tiếp ở đó mọi việc viết xảy ra trên một giao dịch Các chức năng nhân bản • Chức năng cơ bản là sao chép dữ liệu từ một cơ sở dữ liệu đến một cơ sở dữ liệu khác(dùng nhân bản đồng bộ hoặc không đồng bộ) • Các chức năng khác bao gồm: – Đáp ứng quy mô – Ánh xạ và chuyển đổi – Nhân bản. .. quán của cơ sở dữ liệu nhân bản 6. 2 Các chiến lược quản trị cập nhật 6. 3 Các giao thức nhân bản 30 Các chiến lược quản trị nhân bản • Nhân bản nóng vội: có thể đồng bộ hay trì hoãn – Ưu điểm: • Không mất nhất quán giao dịch • dữ liệu chăc chắn được cập nhật • Cập nhật tự động – Nhược điểm là sự cố sẽ dẫn tới sự khác biệt giữa các site • Nhân bản trễ nải: được dùng khi yêu cầu nhất quán nhân bản không... nhân bản – Thực hiện cơ chế biểu quyết – Thực hiện cơ chế khởi tạo – Dễ quản trị CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA NHÂN BẢN • Đối tượng nhân bản là đối tượng CSDL như quan hệ, khung nhìn, thủ tục, các hàm có trong nhiều server trong DDBS • Trong môi trường nhân bản, bất kỳ cập nhật nào làm trên 1 site được áp dụng cho mọi các bản sao trên các site khác • Các đối tượng nhân bản được quản trị dùng các nhóm nhân. .. hệ bởi dấu < đối với mọi quan hệ trong h(qi) – Với mọi rj[xA], có ít nhất một wi[xA] < rj[xA] – Nếu wi[x] ∈ H và rj[x] ∈ H, thì wi[x] < rj[x] hay rj[x] < wi[x] – Nếu wi[x] ... lệnh ghi đến site yêu cầu – Phát nhanh đụng độ • Ghi giữ trễ – Ghi không cục giữ trễ chuyển giao – tối thiểu hóa lưu lượng – Việc thoát dễ dàng • Ghi sơ cấp – Phát nhanh đụng độ – Lưu lượng thông... giải pháp: chọn sao sơ cấp áp dụng thao tác điều khiển tương tranh sơ cấp Tại nhân liệu ? • Khoan dung lỗi – Hot backup – Tránh cố mang tính thảm họa • Hiệu – Cơ chế song song – Sự tin cậy mạng