cơ sở dữ liệu phan tan va hướng đối tượngchương 3 thiết kế csdl phan tan sinhvienzone com

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CSDL PHÂN TÁN NỘI DUNG 3.1 Nội dung thiết kế hệ thống phân tán 3.2 Các chiến lược phân tán liệu 3.3 Phương pháp thiết kế CSDL phân tán 3.4 Phân mảnh liệu 3.5 Cấp phát tài nguyên hệ phân tán MỤC ĐÍCH Cung cấp cho người lập trình ứng dụng phương pháp thiết kế sở liệu phân tán CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CSDL PHÂN TÁN u cầu: • Phải qua bước phân tích trước thiết kế Các bước phải độc lập với giải pháp cài đặt • Chọn vị trí để cài đặt liệu chương trình mạng máy tính • Đối với DBMS phân tán, việc phân tán ứng dụng đòi hỏi hai điều: Phân tán DBMS Phân tán chương trình ứng dụng chạy DBMS CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1 Nội dung thiết kế hệ thống phân tán Nhận xét: • Có nhiều điểm tuơng đồng với việc thiết kế hệ thống tập trung • Điều khác hệ thống phân bố số địa điểm khác • Tính khả thi, chu kỳ sống, tính mở, tính sẳn sàng, • Thiết kế phần cứng: máy trạm, máy chủ, mạng , Cụ thể? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1 Nội dung thiết kế hệ thống phân tán 3.1.1 Các công việc cần phải làm để thiết kế HT phân tán: • Xác định kiến trúc mơ hình phân tán tổng thể • Định vị địa phương cần phân tán, loại hình phân tán sử dụng cho địa phương (toàn bộ, sao, lai, ) • Tiến hành cân đối yếu tố phân tán bao gồm phần tử liệu hoạt động xử lý trạm • Thiết kế sở liệu phân tán • Thiết kế chương trình ứng dụng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1 Nội dung thiết kế hệ thống phân tán 3.1.2 Các sản phẩm yêu cầu sau phân tích thiết kế Mô tả trạm Thông tin địa lý Thiết bị vật lý Thông tin hạ tầng Đặc trưng người (trình độ, kỹ năng,, ) Mô tả sử dụng liệu cho trạm Các phần tử liệu sử dụng từ hệ thống Các phần tử liệu cần phải tạo Các phần tử liệu cập nhật Các phần tử liệu xóa CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1 Nội dung thiết kế hệ thống phân tán 3.1.2 Các sản phẩm yêu cầu sau phân tích thiết kế(tiếp) Mơ tả q trình nghiệp vụ cho trạm Danh sách xử lý (sơ đồ chức năng) trạm Mô tả xử lý Các thỏa thuận phương án kiến trúc hệ thống cho trạm: cho nhu cầu liệu xử lý cho trạm Có cần hay không trợ giúp kỹ thuật Có cần hay khơng hệ thống địa phương, nối mạng Có cần hay khơng cấu hình phân tán khác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.2 Các chiến lược phân tán liệu 3.2 Các chiến lược phân tán liệu • Việc định vị phân tán liệu nút mạng máy tính định tính hiệu đắn hệ thống phân tán • Có chiến lược phân tán liệu bản: • Tập trung liệu • Chia nhỏ liệu • Sao lặp liệu • Phương thức lai CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.2 Các chiến lược phân tán liệu 3.2.1 Tập trung liệu: Tất liệu tập trung chổ Cách đơn giản có nhược điểm: • Dữ liệu khơng sẵn sàng cho người sử dụng truy nhập từ xa • Chi phí truyền thơng lớn, thường làm cực đại việc truy nhập liệu tới nơi tập trung • Tồn hệ thống ngừng sở liệu bị cố 3.2.2 Chia nhỏ liệu: • Cơ sở liệu chia thành phần nhỏ liên kết (không trùng lặp) • Mỗi phần liệu đưa đến trạm cách thích hợp để sử dụng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.2 Các chiến lược phân tán liệu 3.2.3 Sao lặp liệu: • CSDL nhân thành nhiều phần đầy đủ đặt nhiều trạm mạng • Nếu CSDL lưu giữ trạm hệ thống ta có trường hợp lặp đầy đủ • Hiện có nhiều kỹ thuật cho phép tạo không đầy đủ phù hợp với yêu cầu liệu trạm đầy đủ quản lý server • Sau khoảng thời gian định làm đồng với ứng dụng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.2 Các chiến lược phân tán liệu 3.2.4 Phương thức lai: • Cơ sở liệu phân thành nhiều phần: quan trọng khơng quan trọng • Phần quan trọng lưu giữ nơi • Phần quan trọng lưu trữ nhiều nơi khác 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU 3.4.2.1 Phân mảnh ngang: phân mảnh ngang quan hệ tổng thể n-bộ R tách R thành quan hệ n-bộ R1, R2, , Rk cho quan hệ R khôi phục lại từ quan hệ phép hợp: R = R1  R2   Rk Có hai loại phân mảnh ngang: Phân mảnh ngang nguyên thủy (primary horizontal fragmentation): phân mảnh ngang nguyên thủy quan hệ thực dựa vị từ định nghĩa quan hệ Phân mảnh ngang dẫn xuất (derived horizontal fragmentation): phân mảnh ngang dẫn xuất quan hệ thực dựa vị từ định nghĩa quan hệ khác Như vậy, phân mảnh ngang tập vị từ đóng vai trò 26 quan trọng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU 3.4.2.2 Phân mảnh dọc: Phân mảnh dọc quan hệ tổng thể n-bộ R tách R thành quan hệ R1, R2, , Rk cho quan hệ R khôi phục lại từ quan hệ phép nối: R = R1 R2 , Rk 3.4.2.3 Phân mảnh hỗn hợp: kết hợp phân mảnh ngang phân mảnh dọc 27 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU 3.4.3 Các yêu cầu việc phân mảnh Việc phân mảnh quan hệ tổng thể phải tuân theo số quy tắc định để tái thiết lại quan hệ cũ bảo đảm ngữ nghĩa Một phương pháp thiết kế phân mảnh đắn phải thỏa mãn ba tính chất sau: d Tính đầy đủ (completeness) e Tính tái thiết (reconstruction) f Tính tách biệt (disjointness): 28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU a Tính đầy đủ: Nếu quan hệ R phân rã thành mảnh R1, R2, , Rk mục liệu có R phải có mảnh Ri b Tính tái thiết được: • Nếu quan hệ R phân rã thành mảnh R1, R2, , Rk phải tồn tốn tử  cho R = (Ri), i • Tốn tử  thay đổi tùy theo loại phân mảnh • Trong thực tế mảnh phân mảnh ngang  phép hợp, phân mảnh dọc  phép nối phân mảnh hỗn hợp  phép nửa nối 29 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU c Tính tách biệt: • Nếu quan hệ R phân mảnh ngang thành quan hệ R1, R2, , Rk mục liệu ti nằm mảnh Ri khơng nằm mảnh Rk, ki • Tiêu chuẩn bảo đảm mảnh ngang phải tách rời • Nếu quan hệ phân mảnh dọc thuộc tính chung phải lặp lại mảnh Do đó, trường hợp phân mảnh dọc tính tách biệt định nghĩa trường khơng phải thuộc tính chung quan hệ 30 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU Ví dụ: Xét sở liệu cơng ty máy tính tổ chức sau: • NHANVIEN (MANV, TENNV, CHUCVU): quan hệ chứa liệu nhân viên cơng ty • TLUONG (CHUCVU, LUONG): quan hệ chứa liệu liên quan lương chức vụ nhân viên • DUAN (MADA, TENDA, NGANSACH): quan hệ chứa liệu dự án mà cơng ty phát triển • HOSO (MANV, MADA, NHIEMVU, THOIGIAN): quan hệ chứa liệu hồ sơ nhân viên phân công thực dự án) 31 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cơ sở liệu cơng ty máy tính NHANVIEN (E) HOSO (G) MANV TENNV A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Nam Trung Đơng Bắc Tây Hùng Dũng Chiến CHUCVU Phân tích HT Lập trình viên Phân tích HT Phân tích HT Lập trình viên Kỹ sư điện Phân tích HT Thiết kế DL DUAN (J) MADA D1 D2 D3 D4 MANV MADA A1 A2 A2 A3 A3 A4 A5 A6 A7 A8 D1 D1 D2 D3 D4 D2 D2 D4 D3 D3 NHIEMVU THOIGIAN Quản lý Phân tích Phân tích Kỹ thuật Lập trình Quản lý Quản lý Kỹ thuật Quản lý Lập trình 12 34 12 10 20 36 48 15 TLUONG (S) TENDA CSDL CÀI ĐẶT BẢO TRÌ PHÁT CuuDuongThanCong.com TRIỂN NGANSACH 20000 12000 28000 25000 CHUCVU Kỹ sư điện Phân tích HT Lập trình viên Thiết kế DL LUONG 1000 2500 3000 4000 https://fb.com/tailieudientucntt 32 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU 33 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.4 PHÂN MẢNH DỮ LIỆU 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.5 Cấp phát tài nguyên hệ phân tán 3.5.1 Bài toán cấp phát (allocation problem): Giả sử có tập mảnh F = {F1, F2, , Fk } mạng máy tính bao gồm vị trí S= {S1, S2, , Sm } có tập ứng dụng Q={Q1, Q2, , Qq } thực thi Hãy tìm phân phối tối ưu mảnh F cho vị trí S Một phân phối gọi tối ưu thỏa mãn hai yếu tố sau: 35 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.5 Cấp phát tài nguyên hệ phân tán Chi phí nhỏ nhất: hàm chi phí bao gồm chi phí lưu mảnh liệu Fi vị trí Sj, chi phí vấn tin Fi vị trí Sj, chi phí cập nhật Fi tất vị trí có chứa nó, chi phí truyền liệu Vì tốn cấp phát tìm lược đồ cấp phát với hàm chi phí cực tiểu Hiệu quả: chiến lược cấp phát thiết kế nhằm cực tiểu hóa thời gian thực tăng tối đa lưu lượng hệ thống vị trí 36 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.5 Cấp phát tài nguyên hệ phân tán Bài toán cấp phát tổng quát, ký hiệu DAP (database allocation problem), tốn NP-đầy đủ Vì hầu hết nghiên cứu dành cho việc tìm thuật giải heuristic để có lời giải tối ưu cho loại toán Hiện chưa có mơ hình heuristic tổng qt nhận tập mảnh sinh chiến lược cấp phát gần tối ưu ứng với ràng buộc cho trước mà đưa số giả thiết đơn giản hóa dễ áp dụng cho số cách đặt vấn đề đơn giản 37 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.5 Cấp phát tài nguyên hệ phân tán 3.5.2 Thông tin cấp phát Ở giai đoạn cấp phát, cần thông tin định lượng sở liệu, ứng dụng chạy đó, cấu trúc mạng, khả xử lý giới hạn lưu trữ vị trí mạng a Thông tin sở liệu b Thông tin ứng dụng c Thơng tin vị trí d Thông tin mạng 38 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Câu hỏi cuối chương Các vấn đề cần phải làm để thiết kế HT phân tán Các sản phẩm yêu cầu sau phân tích thiết kế HT phân tán Các chiến lược phân tán liệu Nội dung phương pháp thiết kế từ xuống Các kiểu phân mảnh yêu cầu việc phân mảnh Cho ví dụ Bài tốn cấp phát 39 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CSDL PHÂN TÁN HẾT CHƯƠNG 40 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... 11 3. 3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CSDL PHÂN TÁN Thiết kế lược đồ quan hệ tổng thể: • Thiết kế quan hệ tổng thể • Mơ tả tồn liệu dùng hệ thống Thiết kế phân đoạn: thực chia nhỏ liệu thành phần Thiết kế. .. https://fb.com/tailieudientucntt 3. 3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CSDL PHÂN TÁN 3. 3.1 Sơ đồ thiết kế tổng thể sở liệu phân tán Hiện chưa có kỹ thuật cụ thể nói cách chi tiết việc thiết kế CSDL phân tán Tuy nhiên, cách tổng quát thiết. .. https://fb.com/tailieudientucntt 3. 3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CSDL PHÂN TÁN 3. 3.2 Các phương pháp thiết kế CSDL phân tán Có phương pháp thiết kế CSDL phân tán • Phương pháp tiếp cận từ xuống • Phương pháp tiếp cận từ lên 13 CuuDuongThanCong.com