Đang tải... (xem toàn văn)
Tìm hiểu Cơ sở dữ liệu (CSDL) phân tán, ứng dụng CSDL phân tán thiết kế CSDL cho hệ thống quản lý bán hàng MỤC LỤC 1 PHẦN I: Tìm hiểu về cơ sở dữ liệu phân tán 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 3 1.1. Hệ CSDL phân tán 3 1.1.1. Định nghĩa CSDL phân tán 3 1.1.2. Các đặc điểm chính của cơ sở dữ liệu phân tán 4 1.1.3. Mục đích của việc sử dụng cơ sở dữ liệu phân tán 6 1.1.4. Kiến trúc cơ bản của CSDL phân tán 7 1.1.5. Hệ quản trị CSDL phân tán 8 1.2. Kiến trúc hệ quản trị Cơ sở dữ liệu phân tán 9 1.2.1. Các hệ khách đại lý 9 1.2.2. Các hệ phân tán ngang hàng 9 CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÁN DỮ LIỆU 10 2.1.Thiết kế cơ sở dữ liệu phân tán 10 2.1.1.Các chiến lược thiết kế 10 2.2. Các vấn đề thiết kế 11 2.2.1. Lý do phân mảnh 11 2.2.2. Các kiểu phân mảnh 11 2.2.3. Phân mảnh ngang 12 2.3. Phân mảnh dọc 15 2.5. Phân mảnh hỗn hợp 21 CHƯƠNG 3. XỬ LÝ VẤN TIN 22 3.1. Bài toán xử lý vấn tin 22 3.2. Phân rã vấn tin 22 3.3. Cục bộ hóa dữ liệu phân tán 26 3.4. Tối ưu hoá vấn tin phân tán 28 3.4.1. Không gian tìm kiếm 29 3.4.2. Chiến lược tìm kiếm 29 3.4.3. Mô hình chi phí phân tán 30 CHƯƠNG 4. QUẢN LÝ GIAO DỊCH 31 4.1. Các khái niệm 31 4. 2. Mô hình khoá cơ bản 36 4.3. Mô hình khoá đọc và khoá ghi 37 4.4. Thuật toán điều khiển tương tranh bằng nhãn thời gian 38 PHẦN II: Xây dựng cơ sở dữ liệu phân tán Oracle trong quản lý bán hàng 40 1. Phân tích thiết kế hệ thống: 40 2. Phân tích hệ thống về dữ liệu 45 3. Thiết kế hệ thống: 46 4. Công cụ sử dụng và thiết kế kiến trúc chương trình: 48 5. Hướng phát triển của hệ thống: 48 LỜI CẢM ƠN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49
Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập MỤC LỤC MỤC LỤC PHẦN I: Tìm hiểu sở liệu phân tán CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.1 Hệ CSDL phân tán .3 1.1.1 Định nghĩa CSDL phân tán 1.1.2 Các đặc điểm sở liệu phân tán 1.1.3 Mục đích việc sử dụng sở liệu phân tán .6 1.1.4 Kiến trúc CSDL phân tán 1.1.5 Hệ quản trị CSDL phân tán 1.2 Kiến trúc hệ quản trị Cơ sở liệu phân tán 1.2.1 Các hệ khách / đại lý .9 1.2.2 Các hệ phân tán ngang hàng CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÁN DỮ LIỆU .10 2.1.Thiết kế sở liệu phân tán 10 2.1.1.Các chiến lược thiết kế 10 2.2 Các vấn đề thiết kế 11 2.2.1 Lý phân mảnh 11 2.2.2 Các kiểu phân mảnh .11 2.2.3 Phân mảnh ngang 12 2.3 Phân mảnh dọc 15 2.5 Phân mảnh hỗn hợp 21 CHƯƠNG XỬ LÝ VẤN TIN .22 3.1 Bài toán xử lý vấn tin .22 3.2 Phân rã vấn tin 22 3.3 Cục hóa liệu phân tán 26 3.4 Tối ưu hoá vấn tin phân tán 28 3.4.1 Không gian tìm kiếm .29 3.4.2 Chiến lược tìm kiếm 29 3.4.3 Mô hình chi phí phân tán .30 CHƯƠNG QUẢN LÝ GIAO DỊCH 31 4.1 Các khái niệm 31 Mô hình khoá 36 4.3 Mô hình khoá đọc khoá ghi 37 4.4 Thuật toán điều khiển tương tranh nhãn thời gian 38 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập PHẦN II: Xây dựng sở liệu phân tán Oracle quản lý bán hàng 40 Phân tích thiết kế hệ thống: 40 Phân tích hệ thống liệu .45 Thiết kế hệ thống: .46 Công cụ sử dụng thiết kế kiến trúc chương trình: .48 Hướng phát triển hệ thống: 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập PHẦN I: Tìm hiểu sở liệu phân tán CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.1 Hệ CSDL phân tán 1.1.1 Định nghĩa CSDL phân tán Một CSDL phân tán tập hợp nhiều CSDL có liên đới logic phân bố mạng máy tính - Tính chất phân tán: Toàn liệu CSDL phân tán không cư trú nơi mà cư trú nhiều trạm thuộc mạng máy tính, điều giúp phân biệt CSDL phân tán với CSDL tập trung đơn lẻ - Tương quan logic: Toàn liệu CSDL phân tán có số thuộc tính ràng buộc chúng với nhau, điều giúp phân biệt CSDL phân tán với tập hợp CSDL cục tệp cư trú vị trí khác mạng máy tính Môi trường hệ CSDL phân tán Trong hệ thống sở liệu phân tán gồm nhiều trạm, trạm khai thác giao tác truy nhập liệu nhiều trạm khác Ví dụ: Với ngân hàng có chi nhánh đặt vị trí khác Tại chi nhánh có máy tính điều khiển số máy kế toán cuối (Teller terminal) Mỗi máy tính với sở liệu thống kê địa phương chi nhánh đặt vị trí sở liệu phân tán Các máy tính nối với mạng truyền thông Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập 1.1.2 Các đặc điểm sở liệu phân tán (1) Chia sẻ tài nguyên Việc chia sẻ tài nguyên hệ phân tán thực thông qua mạng truyền thông Để chia sẻ tài nguyên cách có hiệu tài nguyên cần quản lý chương trình có giao diện truyền thông, tài nguyên truy cập, cập nhật cách tin cậy quán Quản lý tài nguyên lập kế hoạch dự phòng, đặt tên cho lớp tài nguyên, cho phép tài nguyên truy cập từ nơi đến nơi khác, ánh xạ lên tài nguyên vào địa truyền thông, (2) Tính mở Tính mở hệ thống máy tính dễ dàng mở rộng phần cứng (thêm thiết bị ngoại vi, nhớ, giao diện truyền thông ) phần mềm (các mô hình hệ điều hành, giao thức truyền tin, dịch vụ chung tài nguyên, ) Một hệ phân tán có tính mở hệ tạo từ nhiều loại phần cứng phần mềm nhiều nhà cung cấp khác với điều kiện thành phần phải theo tiêu chuẩn chung Tính mở hệ phân tán xem xét thao mức độ bổ sung vào dịch vụ dùng chung tài nguyên mà không phá hỏng hay nhân đôi dịch vụ tồn Tính mở hoàn 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 thông tiến trình công khai giao diện dùng để truy cập tài nguyên chung (3) Khả song song Hệ phân tán hoạt động mạng truyền thông có nhiều máy tính, máy có hay nhiều CPU Trong thời điểm có N tiến trình tồn tại, ta nói chúng thực đồng thời Việc thực tiến trình theo chế phân chia thời gian (một CPU) hay song song (nhiều CPU) Khả làm việc song song hệ phân tán thực hai tình sau: - Nhiều người sử dụng đồng thời lệnh hay tương tác với chương trình ứng dụng Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập - Nhiều tiến trình Server chạy đồng thời, tiến trình đáp ứng yêu cầu từ tiến trình Client khác (4) Khả mở rộng Hệ phân tán có khả hoạt động tốt hiệu nhiều mức khác Một hệ phân tán nhỏ hoạt động cần hai trạm làm việc File Server Các hệ lớn tới hàng nghìn máy tính Khả mở rộng đặc trưng tính không thay đổi phần mềm hệ thống phần mềm ứng dụng hệ mở rộng Điều đạt mức dộ với hệ phân tán Yêu cầu việc mở rộng không mở rộng phần cứng, mạng mà trải khía cạnh thiết kế hệ phân tán (5) Khả thứ lỗi Việc thiết kế khả thứ lỗi hệ thống máy tính dựa hai giải pháp: - Dùng khả thay để đảm bảo hoạt động liên tục hiệu - Dùng chương trình hồi phục xảy cố Xây dựng hệ thống khắc phục cố theo cách thứ người ta nối hai máy tính với để thực chương trình, hai máy chạy chế độ Standby (không tải hay chờ) Giải pháp tốn phải nhân đôi phần cứng hệ thống Một giải pháp để giảm phí tổn Server riêng lẻ cung cấp ứng dụng quan trọng để thay có cố xuất Khi cố Server hoạt động bình thường, có cố Server đó, ứng dụng Clien tự chuyển hướng sang Server lại Cách hai phần mềm hồi phục thiết kế cho trạng thái liệu thời (trạng thái trước xảy cố) đưọc khôi phục lỗi phát Các hệ phân tán cung cấp khả sẵn sàng cao để đối phó với sai hỏng phần cứng (6) Tính suốt Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập Tính suốt hệ phân tán hiểu việc che khuất thành phần riêng biệt hệ người sử dụng người lập trình ứng dụng Tính suốt vị trí: Người sử dụng không cần biết vị trí vật lý liệu Người sử dụng có quyền truy cập tới đến sở liệu nằm vị trí Các thao tác lấy, cập nhật liệu điểm liệu xa tự động thực hệ thống điểm đưa yêu cầu, người sử dụng không cần biết đến phân tán sở liệu mạng Tính suốt việc sử dụng: Việc chuyển đổi phần hay toàn sở liệu thay đổi tổ chức hay quản lý, không ảnh hưởng tới thao tác người sử dụng Tính suốt việc phân chia: Nếu liệu phân chia tăng tải, không ảnh hưởng tới người sử dụng Tính suốt trùng lặp: Nếu liệu trùng lặp để giảm chi phí truyền thông với sở liệu nâng cao độ tin cậy, người sử dụng không cần biết đến điều (7) Đảm bảo tin cậy quán Hệ thống yêu cầu độ tin cậy cao: bí mật liệu phải bảo vệ, chức khôi phục hư hỏng phải đảm bảo Ngoài yêu cầu hệ thống tính quán quan trọng thể hiện: mâu thuẫn nội dung liệu Khi thuộc tính liệu khác thao tác phải quán 1.1.3 Mục đích việc sử dụng sở liệu phân tán Xuất phát từ yêu cầu thực tế tổ chức kinh tế: Trong thực tế nhiều tổ chức không tập trung, liệu ngày lớn phục vụ cho đa người dùng nằm phân tán, sở liệu phân tán đường thích hợp với cấu trúc tự nhiên tổ chức Đây yếu tố quan trọng thức đẩy việc phát triển sở liệu phân tán Sự liên kết sở liệu địa phương tồn tại: sở liệu phân tán giải pháp tự nhiên có sở liệu tồn cần thiết xây dựng ứng dụng toàn cục Trong trường hợp sở liệu phân tán tạo từ lên dựa tảng sở liệu tồn Tiến trình đòi hỏi cấu trúc lại sở liệu cục mức định Dù sao, sửa đổi Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập nhỏ nhiều so với việc tạo lập cở sở liệu tập trung hoàn toàn Làm giảm tổng chi phí tìm kiếm: Việc phân tán liệu cho phép nhóm làm việc cục kiểm soát toàn liệu họ Tuy vậy, thời điểm người sử dụng truy cập đến liệu xa cần thiết Tại vị trí cục bộ, thiết bị phần cứng chọn cho phù hợp với công việc xử lý liệu cục điểm Sự phát triển mở rộng: Các tổ chức phát triển mở rộng cách thêm đơn vị mới, vừa có tính tự trị, vừa có quan hệ tương đơn vị tổ chức khác Khi giải pháp sở liệu phân tán hỗ trợ mở rộng uyển chuyển với mức độ ảnh hưởng tối thiểu tới đơn vị tồn Trả lời truy vấn nhanh: Hầu hết yêu cầu truy vấn liệu từ người sử dụng vị trí cục thoả mãn liệu thời điểm Độ tin cậy khả sử dụng nâng cao: có thành phần hệ thống bị hỏng, hệ thống trì hoạt động Khả phục hồi nhanh chóng: Việc truy nhập liệu không phụ thuộc vào máy hay đường nối mạng Nếu có lỗi hệ thống tự động chọn đường lại qua đường nối khác 1.1.4 Kiến trúc CSDL phân tán Đây không kiến trúc tường minh cho tất CSDL phân tán, kiến trúc thể tổ chức CSDL phân tán - Sơ đồ tổng thể: Định nghĩa tất liệu lưu trữ CSDL phân tán Trong mô hình quan hệ, sơ đồ tổng thể bao gồm định nghĩa tập quan hệ tổng thể - Sơ đồ phân đoạn: Mỗi quan hệ tổng thể chia thành vài phần không gối lên gọi đoạn (fragments) Có nhiều cách khác để thực việc phân chia Ánh xạ (một - nhiều) sơ đồ tổng thể đoạn định nghĩa sơ đồ phân đoạn - Sơ đồ định vị: Các đoạn phần logic quan hệ tổng thể định vị vật lý nhiều vị trí mạng Sơ đồ định vị định nghĩa đoạn Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập định vị vị trí Lưu ý kiểu ánh xạ định nghĩa sơ đồ định vị định CSDL phân tán dư thừa hay không - Sơ đồ ánh xạ địa phương: ánh xạ ảnh vật lý đối tượng lưu trữ trạm (tất đoạn quan hệ tổng thể vị trí tạo ảnh vật lý) Kiến trúc CSDL phân tán 1.1.5 Hệ quản trị CSDL phân tán Hệ quản trị CSDL phân tán (Distributed Database Management SystemDBMS) định nghĩa hệ thống phần mềm cho phép quản lý hệ CSDL (tạo lập điều khiển truy nhập cho hệ CSDL phân tán) làm cho việc phân tán trở nên suốt với người sử dụng Đặc tính vô hình muốn nói đến tách biệt ngữ nghĩa cấp độ cao hệ thống với vấn đề cài đặt cấp độ thấp Sự phân tán liệu che dấu với người sử dụng làm cho người sử dụng truy nhập vào CSDL phân tán hệ CSDL tập trung Sự thay đổi việc quản trị không ảnh hưởng tới người sử dụng Hệ quản trị CSDL phân tán gồm tập phần mềm (chương trình) sau đây: • Các chương trình quản trị liệu phân tán Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập • Chứa chương trình để quản trị việc truyền thông liệu • Các chương trình để quản trị CSDL địa phương • Các chương trình quản trị từ điển liệu Để tạo hệ CSDL phân tán (Distributed Database System-DDBS) tập tin liên đới logic chúng phải có cấu trúc truy xuất qua giao diện chung Môi trường hệ CSDL phân tán môi trường liệu phân tán số vị trí 1.2 Kiến trúc hệ quản trị Cơ sở liệu phân tán 1.2.1 Các hệ khách / đại lý Các hệ quản trị CSDL khách / đại lý có ảnh hưởng lớn đến công nghệ DBMS phương thức xử lý tính toán Ý tưởng tổng quát đơn giản: phân biệt chức cần cung cấp chia chức thành hai lớp: chức đại lý (server function) chức khách hàng (client function) Nó cung cấp kiến trúc hai cấp, tạo dễ dàng cho việc quản lý mức độ phức tạp DBMS đại độ phức tạp việc phân tán liệu Đại lý thực phần lớn công việc quản lý liệu Khách hàng, ứng dụng giao diện có modun DBMS khách chịu trách nhiệm quản lý liệu gửi đến cho bên khách việc quản lý khoá chốt giao dịch giao cho Khách hàng chuyển câu vấn tin SQL cho đại lý mà không tìm hiểu tối ưu hoá chúng Đại lý thực hầu hết công việc trả quan hệ kết cho khách hàng 1.2.2 Các hệ phân tán ngang hàng Mô hình client / server phân biệt client (nơi yêu cầu dịch vụ) server (nơi phục vụ yêu cầu) Nhưng mô hình xử lý ngang hàng, hệ thống tham gia có vai trò Chúng yêu cầu vừa dịch vụ từ hệ thống khác vừa trở thành nơi cung cấp dịch vụ Một cách lý tưởng, mô hình tính toán ngang hàng cung cấp cho xử lý hợp tác ứng dụng nằm phần cứng hệ điều hành khác Mục đích môi trường xử lý ngang hàng để hỗ trợ CSDL nối mạng Như người sử dụng DBMS truy cập tới nhiều CSDL không đồng Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÁN DỮ LIỆU 2.1.Thiết kế sở liệu phân tán 2.1.1.Các chiến lược thiết kế • Quá trình thiết kế từ xuống (top-down) Quá trình thiết kế từ - Phân tích yêu cầu: nhằm định nghĩa môi trường hệ thống thu thập nhu cầu liệu nhu cầu xử lý tất người có sử dụng CSDL 10 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập mối liên quan đến thao tác thực Tại thời điểm, mục liệu X có trạng thái: - Có khoá đọc (read-lock)( gọi khoá chia sẻ – shared lock): cho phép giao dịch đọc mục không cập nhật mục - Có khoá ghi (wrire-lock) ( gọi khoá độc quyền – exclusive lock): cho phép thực hai thao tác đọc ghi - Không có khoá Các khoá sử dụng theo cách sau: + Bất kỳ giao dịch cần truy cập vào mục liệu trước hết phải khoá mục liệu lại Giao dịch yêu cầu khoá đọc cần đọc liệu yêu cầu khoá ghi vừa cần đọc cần ghi liệu + Nếu mục liệu chưa bị khoá giao dịch khác khoá cấp phát theo yêu cầu + Nếu mục liệu bị khoá, HQT CSDL xác định xem khoá yêu cầu có tgương thích với khoá hành hay không Khi giao dịch yêu cầu cấp khoá đọc cho mục liệu mà mục có khoá đọc (của giao dịch khác) khoá yêu cầu cấp phát Trong trường hợp khoá yêu cầu khoá ghi giao dịch yêu cầu khoá phải chờ khoá hành giải phóng cấp khoá + Một giao dịch tiếp tục giữ khoá thời điểm khoá giải phóng, thời điểm nằm trình thực giao dịch thời điểm giao dịch chuyển giao hay bị huỷ bỏ Chỉ khoá ghi giải phóng kết cua thao tác ghi thấy giao dịch khác Một số hệ thống cho phép giao dịch đưa khoá đọc mục liệu sau nâng cấp khoá lên thành khoá ghi Điều cho phép giao dịch kiểm tra liệu trước, sau định có cập nhật hay không Bộ quản lý khoá lưu khoá bảng khoá (lock table) 35 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập Mô hình khoá Khoá (Lock) đặc quyền truy cập mục liệu mà quản lý khoá (lock manager) trao cho giao dịch thu hồi lại Trong mô hình giao dịch có sử dụng khoá thao tác đọc ghi mục mà có thao tác khoá (lock) mở khoá (unlock) chúng Mỗi mục khoá phải mở khoá sau Với mục A, bước lock A unlock A giao dịch, giao dịch phải coi giữ khoá A Trong mô hình này, dựa giả định sau: - Một khoá phải đặt mục trước đọc hay ghi mục - Các thao tác khoá hoạt động sở đồng hoá, nghĩa giao dịch khoá mục bị khoá trước giao dịch khác, thao tác mục khoá giải phóng lệnh mở khoá giao dịch giữ khoá trước thực - Mỗi giao dịch mở khoá khoá - Một giao dịch không yêu cầu khoá mục giữ khoá mục đó, mở khoá mục mà không giữ khoá mục Các lịch biểu tuân theo quy tắc gọi hợp lệ Thuật toán 2.1: Kiểm tra tính khả lịch biểu Nhập: Một lịch biểu S cho tập giao dịch T1, T2 , , Tk Xuất: Khẳng định S có khả hay không? Nếu có đưa lịch biểu tương đương với S Phương pháp: Bước 1: Tạo đồ thị có hướng G (gọi đồ thị hoá), có nút giao dịch, cung đồ thị xác định sau: Gọi S a1, a2, an thao tác giao dịch có dạng Tj : Lock Am Tj : Unlock Am với Tj giao dịch thực thao tác khoá mở mục Am 36 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập Nếu Tj : Unlock Am hành động ap có dạng Ts : Lock Am Nếu s ≠ j vẽ cung từ Tj đến Ts Cung có nghĩa lịch biểu tương đương, T j phải trước Ts Bước 2: Kiểm tra, G có chu trình S bất khả Nếu G chu trình ta tìm thứ tự tuyến tính cho giao dịch, Ti trước Tj có cung từ Ti → Tj Để tìm thứ tự tuyến tính đó, ta thực trình xếp topo sau Đầu tiên ta xuất phát từ nút Ti cung vào (ta tìm thấy nút thế, không G đồ thị có chu trình), liệt kê Ti loại bỏ Ti khỏi G Sau lặp lại trình đồ thị không nút Khi đó, thứ tự nút liệt kê thứ tự giao dịch 4.3 Mô hình khoá đọc khoá ghi Trong mô hình khoá bản, ta giả sử khoá mục thay đổi mục Trên thực tế, có trường hợp giao dịch truy cập mục theo nghĩa đọc giá trị mục không thay đổi giá trị mục Vì ta phân biệt hai loại truy cập: đọc (read only) đọc ghi (read write), ta tiến hành số thao tác đồng thời bị cấm mô hình khoá Khi đó, ta phân biệt hai loại khoá sau: Khoá đọc (read lock or shared lock) ký hiệu RLock hoạt động sau: giao dịch T muốn đọc mục A thực lệnh RLock A, ngăn không cho giao dịch khác ghi giá trị vào A T khoá A, giao dịch khác giữ khoá đọc A lúc với T Khoá ghi (write lock) ký hiệu WLock hoạt động mô hình khoá bản, nghĩa giao dịch muốn thay đổi giá trị mục A thực lệnh WLock A Khi không giao dịch lấy khoá đọc khoá ghi mục Cả khoá đọc khoá ghi mở lệnh Unlock Ngoài giả định mô hình khoá bản, ta có thêm giả định giao dịch yêu cầu khoá ghi mục mà giữ khoá đọc Hai lịch biểu tương đương nếu: - Chúng sinh giá trị cho mục 37 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập - Mỗi khoá đọc áp dụng giao dịch xảy hai lịch biểu vào lúc mục bị khoá có giá trị Thuật toán 2.2: Kiểm tra tính khả lịch biểu với khoá đọc / ghi Nhập: Một lịch biểu S cho tập giao dịch T1, T2 , , Tk Xuất: Khẳng định S có khả hay không? Nếu có đưa lịch biểu tương đương với S Phương pháp: Bước 1: Chúng ta xây dựng đồ thị có hướng G (gọi đồ thị hoá), có nút giao dịch Các cung đồ thị xác định quy tắc sau: Giả sử S, Ti nhận khoá đọc khoá ghi mục A, T j giao dịch khoá ghi A, i ≠ j, ta đặt cung từ Ti → Tj Giả sử S, giao dịch T i khoá ghi A, Tm khoá đọc A sau T i mở khoá A trước giao dịch khác khoá ghi A, i ≠ m, ta đặt cung từ Ti → Tm Bước 2: Kiểm tra, G có chu trình S bất khả Nếu G chu trình xếp topo G thứ tự giao dịch 4.4 Thuật toán điều khiển tương tranh nhãn thời gian Để đảm bảo tính khả lịch biểu, mô hình sử dụng khoá trình bày Ta sử dụng nhãn thời gian (timestamp) ý tưởng gán cho giao dịch nhãn thời gian, điểm bắt đầu giao dịch • Thiết lập nhãn thời gian Nếu tất giao dịch lập lịch gán nhãn thời gian lập lịch trì đếm số lượng giao dịch lập lịch Khi có giao dịch yêu cầu lập lịch, lập lịch tăng đếm số lượng lên đơn vị gán trị số cho giao dịch có yêu cầu Như vậy, xảy trường hợp hai giao dịch có nhãn thời gian, thứ tự tương đối nhãn thời gian giao dịch thứ tự mà giao dịch thực 38 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập Một cách gán nhãn thời gian khác cho giao dịch dùng giá trị đồng hồ hệ thống thời điểm bắt đầu giao dịch Trong trường hợp tồn nhiều xếp lịch hệ thống CSDL chạy máy đa xử lý hệ CSDL phân tán, ta phải gán thêm hậu tố cho nhãn thời gian Hậu tố định danh xử lý tương ứng Khi đó, việc đồng hoá đếm đồng hồ dùng xử lý yêu cầu quan trọng để đảm bảo tính khả lịch biểu • Đảm bảo tính khả nhãn thời gian Qui tắc trì thứ tự nhãn thời gian sau Giả sử ta có giao dịch có nhãn thời gian t muốn thực thao tác X mục có thời điểm đọc tr thời điểm ghi tw thì: a/ Cho thực thao tác nếu: X = Read t ≥ tw X = Write t ≥ tr t≥ tw Trong trường hợp trước, đặt thời điểm đọc t t > trvà trường hợp sau, đặt thời điểm ghi t t > tw b/ Không thực X = Write tr ≤ t < tw c/ Huỷ bỏ giao dịch nếu: X = Read t < tw X = Write t < tr Việc quản lý giao tác tiếp xúc với vấn đề giữ CSDL trạng thái quán xảy truy nhập trùng lỗi 39 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập PHẦN II: Xây dựng sở liệu phân tán Oracle quản lý bán hàng Phân tích thiết kế hệ thống: • Biểu đồ phân cấp chức hệ thống: 40 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập • Biểu đồ luồng liệu mức khung cảnh: • Biểu đồ luồng liệu mức đỉnh: 41 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập • Biểu đồ luồng liệu mức đỉnh: - Phân rã chức 1: 42 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập 43 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập - Phân rã chức 2: • Sau tiến hành phân tích hệ thống ta thấy tồn số chức vật lý mà ta bỏ khỏi hệ thống Kết từ biểu đồ luồng liệu vật lý mức đỉnh ta biểu đồ luồng liệu logic mức đỉnh 44 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập Phân tích hệ thống liệu • Mô hình tổ chức liệu - NHACC(Mã NCC, Ten NCC, DTNCC, Email NCC, DCNCC) - P-GIAO HANG(SH-GH, Ma NCC, Ngày GH) - DONGG-HANG(MSMH, SH-GH, Luong GH) - NHACC-MH(Mã NCC, MSMH, Đơn giá) - MATHANG(MSMH,TenMH, Quicach, DVT, DGMUA ,DGBAN ) - HOADON(SH-HĐ, Ma NCC,Ngay HĐ) - DONGHOADON(SH-HĐ,MSMH, Ten HHDV, SLĐ, DG) - DONHANG-NCC(MS-ĐH,Ngay ĐH, Ma NCC) - DONGDONHANG-NCC(MSMH, MS-ĐH, Lượng đặt) - KHACHHANG(MSKH, Ho KH, Ten KH, DTKH, Email KH) - KHO(MS-K,Ten K) 45 Đại học Bách Khoa - Báo cáo thực tập DHANG-KH(MSĐHKH, MSMH, Ngay ĐH) NGHVU(MS-NV, Ten NV) DUTRU(SH-DT, MS-NV, Ngay DT) DDUTRU(SH-DT, MSMH, Luong DT) P-PHATHANG(MSPPH, Ngay PH) DONG-PH(MSPPH, MSMH, LPH) • Mô hình quan niệm liệu toàn cục hệ thống: Thiết kế hệ thống: Thông thường thiết kế hệ sở liệu phân tán cần phải làm công việc sau: 46 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập - Thiết kế sở liệu phân tán: làm công việc phân đoạn, cấp phát, tối ưu đoạn cấp phát - Dịch câu hỏi đáp để phần hệ thống làm việc đoạn - Tối ưu hóa chiến lược truy cập - Quản trị giao tác phân tán - Điều khiển tương tranh - Quản trị sở liệu phân tán Hệ thống quản lý bán hàng thiết kế dựa sở liệu Oracle, công cụ để kết nối sở liệu, hệ quản trị sở liệu có sẵn Vì công việc thiết kết lại thiết kế sở liệu phân tán quản trị sở liệu phân tán Hệ thống hoạt động có nghiệp vụ mua bán phát sinh, nhân viên công ty cập nhật vào sở liệu địa phương vị trí Đánh giá vị trí đặt sở liệu tiện lợi nhất: - Tần suất sử dụng sở liệu - Số lần liên kết sở liệu - Các tham chiếu đến sở liệu để đọc, thay đổi Dựa tiêu chuẩn tính chất hệ thống quản lý bán hang, ta phân chia hệ thống thành hệ thống sau: 47 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập Công cụ sử dụng thiết kế kiến trúc chương trình: - ORACLE 8i - ORACLE DEVELOPER 6.0 - Ngôn ngữ lập trình PL/SQL - Phương pháp phân tích thiết kế hệ thống có cấu trúc - Thiết kế chương trình hướng kiến trúc client/server Hướng phát triển hệ thống: - Cơ sở liệu hệ thống thiết kế theo hướng mở ứng dụng Web Server lấy liệu máy đơn thông qua môi trường mạng phân tán - Xây dựng them phần Oracle Web Server cho phép người dùng tra cứu thông tin từ xa 48 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập TÀI LIỆU THAM KHẢO - Lý thuyết sở liệu phân tán ( TS Nguyễn Bá Tường ) Hệ sở liệu phân tán SQL PL/SQL Oracle kiến trúc quản trị 49 [...]... Khoa Báo cáo thực tập - Thiết kế khung nhìn: định nghĩ cho người sử dụng cuối (end-user) - Thiết kế khái niệm: xem xét tổng thể xí nghiệp nhằm xác định các loại thực thể và mối liên hệ giữa các thực thể - Thiết kế phân tán: chia các quan hệ thành nhiều quan hệ nhỏ hơn gọi là phân mảnh và cấp phát chúng cho các vị trí - Thiết kế vật lý: ánh xạ lược đồ khái niệm cục bộ sang các thiết bị lưu trữ vật lý. .. lưu trữ vật lý có sẵn tại các vị trí tương ứng • Quá trình thiết kế từ dưới lên (bottom-up) Thiết kế từ trên xuống thích hợp với những CSDL được thiết kế từ đầu Tuy nhiên chúng ta cũng hay gặp trong thực tế là đã có sẵn một số CSDL, nhiệm vụ thiết kế là phải tích hợp chúng thành một CSDL Tiếp cận từ dưới lên sẽ thích hợp cho tình huống này Khởi điểm của thiết kế từ dưới lên là các lược đồ khái niệm cục... hoặc phân mảnh dọc đơn giản cho một lược đồ CSDL không đủ đáp ứng các yêu cầu từ ứng dụng Trong trường hợp đó phân mảnh dọc có thể thực hiện sau một số mảnh ngang hoặc ngược lại, sinh ra một lối phân hoạch có cấu trúc cây Bởi vì hai chiến lược này được áp dụng lần lượt, chọn lựa này được gọi là phân mảnh hỗn hợp 21 Đại học Bách Khoa Báo cáo thực tập CHƯƠNG 3 XỬ LÝ VẤN... Si 2.3 Phân mảnh dọc Một phân mảnh dọc cho một quan hệ R sinh ra các mảnh R 1, R2, ,Rr, mỗi mảnh chứa một tập con thuộc tính của R và cả khoá của R Mục đích của phân mảnh dọc là phân hoạch một quan hệ thành một tập các quan hệ nhỏ hơn để nhiều ứng dụng chỉ cần chạy trên một mảnh Một phân mảnh “tối ưu”là phân mảnh sinh ra một lược đồ phân mảnh cho phép giảm tối đa thời gian thực thi các ứng dụng chạy... thực hiện các thao tác cơ sở dữ liệu của các ứng dụng Bộ quản lý giao dịch cài đặt một giao diện cho các ứng dụng, bao gồm các lệnh: begin-transaction, read, write, commit và abort Các lệnh này được xử lý trong một DBMS phân tán • Mục dữ liệu Mục dữ liệu (item) là các đơn vị dữ liệu trong cơ sở dữ liệu Bản chất và kích thước các mục dữ liệu do nhà thiết kế chọn Kích thước của các đơn vị này được lựa... thông tin cần thiết về môi trường thực thi phân tán Chiến lược tìm kiếm sẽ khám phá không gian tìm kiếm và chọn ra hoạch định tốt nhất dựa theo mô hình chi phí Nó định nghĩa xem các hoạch định nào cần được kiểm tra và theo thứ tự nào Chi tiết về môi trường (tập trung hay phân tán) được ghi nhận trong không gian và mô hình chi phí 3.4.1 Không gian tìm kiếm 3.4.2 Chiến lược tìm kiếm Chiến lược tìm kiếm hay... vấn đề thiết kế 2.2.1 Lý do phân mảnh Việc phân rã một quan hệ thành nhiều mảnh, mỗi mảnh được xử lý như một đơn vị, sẽ cho phép thực hiện nhiều giao dịch đồng thời Việc phân mảnh còn làm tăng mức độ hoạt động đồng thời và như thế làm tăng lưu lượng hoạt động của hệ thống 2.2.2 Các kiểu phân mảnh • Các quy tắc phân mảnh đúng đắn a) Tính đầy đủ (completeness) Nếu một thể hiện quan hệ R được phân rã... tách biệt (rời nhau) Nếu quan hệ được phân rã dọc, các thuộc tính khoá chính phải được lặp lại trong mỗi mảnh Vì thế trong trường hợp phân mảnh dọc, tính tách biệt chỉ được định nghĩa trên các trường không phải là khoá chính của một quan hệ • Các yêu cầu thông tin Các thông tin cần cho thiết kế phân tán có thể chia thành bốn loại: - Thông tin CSDL - Thông tin ứng dụng - Thông tin về mạng - Thông tin... cảnh được chọn ở đây là phép tính quan hệ và đại số quan hệ Như chúng ta đã thấy các quan hệ phân tán được cài đặt qua các mảnh Vai trò của thể xử lý vấn tin phân tán là ánh xạ câu vấn tin cấp cao trên một CSDL phân tán vào một chuỗi các thao tác của đại số quan hệ trên các mảnh.Trước tiên câu vấn tin phải được phân rã thành một chuỗi các phép toán quan hệ được gọi là vấn tin đại số Thứ hai, dữ liệu cần... thông tin liên quan đến các mảnh chưa được sử dụng - Cục bộ hoá dữ liệu sẽ xác định các mảnh nào cần cho câu vấn tin Biến đổi câu vấn tin phân tán thành các câu vấn tin theo mảnh - Ta sẽ sử dụng các qui tắc biến đổi và các khám phá, chẳng hạn đẩy các phép toán đơn ngôi xuống thấp như có thể • Rút gọn phân mảnh ngang nguyên thuỷ Việc phân mảnh ngang phân tán 1 quan hệ dựa trên các vị từ chọn Cách làm: