7. Kết luận
2.6.4 Quản lý học bổng
- Cập nhật mức học bổng
- Xét điều kiện và lên danh sách học bổng - Cập nhật danh sách phát học bổng
- In báo cáo danh sách sinh viên nhận học bổng 2.6.5 Quản lý thi đua, khen thƣởng, kỷ luật
- Cập nhật thông tin kết quả thi đua, khen thƣởng, kỷ luật của HS-SV - In báo cáo
2.6.6 Quán lý miễn giảm học phí
- Cập nhật thông tin về miễn giảm học phí cho từng HS-SV
- Cập nhật thông tin về chế độ chính sách, trợ cấp cho từng HS-SV - In báo cáo
2.6.7 Quản lý ký túc xá
- Cập nhật thông tin nơi ở của HS-SVnội trú. - In báo cáo
2.6.8 Quản lý ngoại trú
- Cập nhật thông tin nơi ở của HS-SV ngoại trú. - In báo cáo
2.7 Đồng bộ hóa dữ liệu
2.7.1 Các thành phần đồng bộ hóa dữ liệu
Publisher: Là một server tạo dữ liệu để nhân bản đến các server khác. Nó xác định dữ liệu nào đƣợc nhân bản, dữ liệu nào thay đổi và duy trì những thông tin về các công bố tại site đó.
Subscriber: Là một server lƣu giữ nhân bản và nhận các tác vụ cập nhật. SQL Server 2000 cho phép Subsriber cập nhật dữ liệu nhƣng quá trình cập nhập ở Subscriber không giống nhƣ ở Publisher. Một Subscriber có thể là một Publisher của các Subscriber khác.
Distributor: Là một server mà chứa CSDL phân tán (distribution database) và lƣu trữ metadata, history data và transaction. SQL Server sử dụng CSDL phân tán để lƣu và chuyển (store_and_forward) dữ liệu nhân bản từ Publisher đến các Subscriber.
Có 2 loại Distributor : Local Distributor và remote Distributor.
Publication: Đơn giản là một tập hợp các mẩu dữ liệu (article). Một mẩu là một nhóm dữ liệu đƣợc nhân bản. Một mẩu có thể bao gồm một table hay chỉ là một vài hàng (horizontal fragment) hay cột (vertical fragment). Một Publication thƣờng gồm nhiều mẩu.
Hình 2.3: Các thành phần chính của nhân bản
2.7.2 Giới thiệu tính năng Replication trong SQL Server
Replication (nhân bản) là một tập hợp các công nghệ cho việc sao chép và phân phối các dữ liệu và các đối tƣợng CSDL từ một CSDL khác và sau đó đồng bộ giữa các CSDL để duy trì tính nhất quán. Sử dụng Replication, bạn có thể phân phối dữ liệu đến các địa điểm khác nhau và cho ngƣời dùng từ xa hoặc qua mạng điện thoại di động khu vực địa phƣơng và rộng, kết nối diai-up, kết nối không dây và mạng Internet.
Hình 2.4: Mô hình Replication trong SQL Server
Nhân bản là một kỹ thuật quan trọng và hữu hiệu trong việc phân bố cơ sở dữ liệu (CSDL) và thực thi các Stored procedure. Kỹ thuật nhân bản trong SQL Server cho phép bạn tạo ra những bản sao dữ liệu giống hệt nhau, di chuyển các bản sao này đến những vùng khác nhau và đồng bộ hoá dữ liệu một cách tự động để tất cả các bản
sao có cùng giá trị dữ liệu. Nhân bản có thể thực thi giữa những CSDL trên cùng một server hay những server khác nhau đƣợc kết nối bởi mạng LAN, WAN hay Internet.
SQL Server đã đƣa ra nhiều cơ chế nhân bản để đáp ứng các yêu cầu khác nhau của ứng dụng. Mỗi loại cung cấp các khả năng và thuộc tính khác nhau nhằm đạt đến mục tiêu của tính độc lập “Site” và sự nhất quán các giao dịch.
2.7.3 Các loại nhân bản phổ biến
a. Nhân bản snapshot (Snapshot replication)
Nhân bản snapshot là loại nhân bản đơn giản nhất, nhân bản snapshot sao chép toàn bộ dữ liệu cần nhân bản (còn gọi là quá trình làm tƣơi dữ liệu) từ Publisher đến các Subscriber. Nó đảm bảo sự nhất quán tiềm ẩn (Latent Transactional Consistency) giữa Publisher và Subscriber. Nhân bản snapshot đƣợc đánh giá cao trong các ứng dụng chỉ đọc nhƣ tìm kiếm hay các hệ thống không yêu cầu dữ liệu mới nhất và dung lƣợng dữ liệu không lớn.
Nhân bản Snapshot gửi tất cả dữ liệu đến cho Subscriber thay vì chỉ gửi những thay đổi. Nếu mẫu dữ liệu rất lớn nó phải cần đến hệ thống mạng đủ mạnh để truyền dữ liệu. Khi sử dụng nhân bản snapshot cần phải tính đến tỉ lệ giữa kích cỡ của toàn bộ dữ liệu và những thay đổi của nó.
Hình 2.5: Nhân bản Snapshot
b. Nhân bản giao dịch (transactional replication)
Sử dụng nhân bản giao dịch để nhân bản hai kiểu đối tƣợng khác nhau: table và stored procedure. Bạn có thể chọn tất cả hay một phần của một table đƣợc nhân bản nhƣ là một article trong publication. Tƣơng tự, bạn cũng có thể chọn một hay nhiều stored procedure đƣợc nhân bản nhƣ là một article trong cùng hay khác publication.
Hình 2.6: Nhân bản giao dịch
Nhân bản giao dịch sử dụng transaction log để giữ những thay đổi đƣợc làm trên dữ liệu trong một article. SQL Server giám sát những lệnh insert, update, delete hay những sửa đổi trên dữ liệu và lƣu những thay đổi đó lên CSDL phân bố (distribution database). Những thay đổi đó sẽ đƣợc gửi đến Subscriber và tuân theo một trật tự nhất định.
Với nhân bản giao dịch, bất cứ yếu tố dữ liệu nào cũng có một publication. Những thay đổi đƣợc làm tại Publisher tiếp tục chảy đến một hay nhiều các Subsciber hay theo những khoảng thời gian định trƣớc.
c. Nhân bản kết hợp (Merge replication)
Nhân bản kết hợp có tính độc lập site (site autonomy) cao nhất. Publisher và Subscriber có thể làm việc hoàn toàn độc lập và sẽ kết nối với nhau theo những khoảng thời gian để hội tụ các kết quả lại. Nếu đụng độ gây ra bởi các site cùng sửa đổi trên cùng một phần tử dữ liệu thì những đụng độ này sẽ đƣợc giải quyết một cách tự động. Khi đụng độ xảy ra, bộ giải quyết đụng độ sẽ chọn site có độ ƣu tiên cao hơn hay site sửa đổi dữ liệu đó trƣớc. Các xung đột này có thể đƣợc phát hiện và giải quyết theo cấp độ hàng hay cột của bảng dữ liệu.
Hình 2.7: Nhân bản kết hợp
Nhân bản kết hợp nhận biết những thay đổi trong một CSDL nguồn và đồng bộ những giá trị giữa Publisher và Subscriber. Cả hai Publisher và Subscriber đều có thể cập nhật dữ liệu. Trong nhân bản kết hợp, Publisher là server tạo publication. Mặc dù Publisher tạo publication nhƣng nó không tự động “thắng” 1 tranh chấp với 1 Subscriber. "Ngƣời thắng cuộc" đƣợc xác định bởi tiêu chuẩn do bạn thiết lập và những thay đổi dữ liệu tại CSDL đích sẽ đƣợc phổ biến đến CSDL nguồn.
a. Cấu hình cho Local Publications
Hình 2.8: Tạo Publication
Chọn DB cần replication:
Chọn loại replication. Ở bài này chúng ta chọn Transactional publication để thực hiện hƣớng dẫn:
Chọn các tables, view, store procedures cần replication.
Hình 2.10: Chọn table cần tạo
Chọn Create a snapshot nếu bạn muốn thực hiện replication ngay lập tức hoặc chọn Schedule the snapshot nếu bạn muốn đặt lịch để replication dữ liệu.
Sau đó nhấn nút Security Setting để thiết lập tài khoản kết nối. Ở đây chúng ta phải chọn hoặc nhập account để thực hiện kết nối. Để kết nối tới server (hay máy tính chứa CSDL1) chúng ta sử dụng accout Agent. Và vì chúng ta đang thực hiện trên CSDL 1 nên chúng ta lấy luôn account process để kết nối tới Publisher.
Hình 2.11: Chọn tài khoản kết nối
Chọn Create Publication sau đó nhấn Next. Tiếp theo đặt tên cho publisher tại mục Publication name.
Sau khi tạo publications xong chúng ta sẽ thấy nó xuất hiện ở phần Local Publications.
Hình 2.13: Kết quả tạo publisher
b. Cấu hình cho Local Subscriptions
Hình 2.14: Khởi tạo chức năng tạo Subscriptions
Chọn Pubisher chúng ta vừa tạo hoặc publisher mà chúng ta muốn nhận dữ liệu:
Hình 2.16: Chọn (Push subscriotion)
Add Subscriber:
Connect vào CSDL2 – Nơi nhận dữ liệu replication từ publisher:
Hình 2.18: Kết nối CSDL 2
Chọn DB nhận dữ liệu replication từ publisher:
Hình 2.20: Chọn chức năng Kết nối đến subscriber
Thực hiện connect tới subscriber. Chúng ta vẫn sử dụng account Agent để connect tới server (máy tính) chứa CSDL2. Và sử dụng account riêng để connect tới Subscriber:
Hình 2.22: Chọn chức năng tạo Subscription
Sau khi thực hiện tạo xong Subcriber chúng ta sẽ thấy thông tin subcriber nhƣ bên dƣới:
Hình 2.24: Kết quả tạo Subcriber
Tóm lại, trong chƣơng 2 tôi đã trình bày đƣợc lý thuyết về thiết kế CSDL phân tán và các vấn đề về quản lý HS-SV. Nội dung chính của chƣơng giúp ngƣời sử dụng hiểu đƣợc các chiến lƣợc phân tán, nghiên cứu về mạng cục bộ, quy trình quản lý HSSV và thực hiện cấu hình của tính năng Replication trên SQL Server với CSDL thử nghiệm.
Từ nội dung của chƣơng giúp tôi có cơ sở lý thuyết vững chắc để xây dựng CSDL phân tán cho hệ thống quản lý HS-SV và triển khai ứng dựng ở chƣơng sau.
CHƢƠNG 3
ÁP DỤNG THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ HỌC SINH - SINH VIÊN
TẠI TRƢỜNG CAO ĐẲNG KỸ NGHỆ DUNG QUẤT
Trình bày quy trình thiết kế CSDL phân tán cho hệ thống Quản lý Học sinh Sinh viên, trình bày công cụ quản trị CSDL phân tán và các bƣớc triển khai trên hệ thống mạng.
Trình bày kết quả chạy thực nghiệm và đánh giá kết quả chạy thực nghiệm. 3.1 Nguyên lý thiết kế
Để phục vụ cho việc xây dựng một hệ CSDL phân tán cho hệ thống quản lý sinh viên tại Trƣờng Cao đẳng Kỹ nghệ Dung Quất, luận văn này dùng lý thuyết đã trình bày ở các chƣơng trƣớc làm tiêu chuẩn. Do đó, việc thiết kế một hệ CSDL phân tán cần phải làm các công việc sau:
- Thiết kế CSDL phân tán.
- Dịch các câu hỏi đáp tổng thể về CSDL thành câu hỏi đáp về các mảnh để từng phần của hệ thống chỉ làm việc trên các mảnh.
- Tối ƣu hóa chiến lƣợc truy cập. - Quản trị các giao tác phân tán. - Điều khiển tƣơng tranh.
- Quản trị CSDL phân tán.
Hệ thống CSDL này thiết kế dựa trên CSDL SQL Server, công cụ để kết nối CSDL, hệ quản trị CSDL đã có sẵn. Vì vậy công việc thiết kế còn lại chỉ là thiết kế CSDL phân tán và quản trị CSDL phân tán.
3.2 Đề xuất giải pháp
3.2.1 Mô tả thiết kế CSDL phân tán
Sau quá trình nghiên cứu thực tế mạng nội bộ và chƣơng trình quản lý sinh viên của trƣờng, kết hợp với cơ sở lý thuyết đã nghiên cứu tôi xin đƣa ra một số đề xuất nhƣ sau:
Khi các cán bộ ở các phòng Quản lý Sinh viên, phòng Đào tạo, Khoa thực hiện xem hay cập nhật thông tin của sinh viên trên máy thì chỉ tƣơng tác với các table trong CSDL Quản lý sinh viên nhƣ sau:
SINH_VIEN,SINH_VIEN_CHE_DO_CHINH_SACH,
SINH_VIEN_KHOA_HOC,GIANG_VIEN_CO_VAN_SINH_VIEN,TON_GIAO, GIOI_TINH,DAN_TOC,TINH_TRANG_SINH_VIEN,KHU_VUC,
CHE_DO_CHINH_SACH.
Nếu để các cán bộ này truy cập trực tiếp vào CSDL chính của trƣờng để thực hiện thì dẫn đến hiện tƣợng nghẽn mạng, tốc độ thực hiện chậm, bảo mật không cao,… vì vậy nên phân tán những table mà các cán bộ này tƣơng tác khi tiến hành cập nhật
thông tin sinh viên ra thành một CSDL phân tán, nhƣ vậy thì không ảnh hƣởng đến những table khác. Tùy theo yêu cầu phát triển hệ thống có thể mở rộng nhiều CSDL có cấu trúc và nhiệm vụ giống nhau CSDL phân tán nói trên.
Chúng ta sẽ tạo hai CSDL bản sao của CSDL chính. Một bản sao đặt tại server thuộc Khu vực 1 gồm Khoa Cơ khí Chế tạo, Khoa Điện – Điện tử và Khoa Công nghệ lọc Hóa dầu bản sao còn lại đặt tại server thuộc Khu vực 2 gồm Khoa Khoa học Cơ bản, Khoa Kỹ thuật Tổng hợp, Khoa Cơ khí Động lực. Còn CSDL chính sẽ đặt tại Server chính ở Phòng Công nghệ Thông tin (CNTT) (gọi tắt là Khu vực 3).
3.2.2 Lựa chọn vị trí đặt CSDL và phân nhóm ngƣời sử dụng
Đánh giá vị trị đặt CSDL theo một số tiêu chuẩn sao cho vị trí đặt CSDL tiện lợi nhất:
- Tần suất sử dụng CSDL - Số lần liên kết CSDL
- Các tham chiếu đến CSDL để cập nhật, đọc hay thay đổi.
Dựa trên các tiêu chuẩn trên và tính chất của hệ thống quản lý học sinh sinh viên có thể lựa chọn hệ thống theo hai nhóm chính tƣơng đƣơng với hai loại CSDL:
a. Cơ sở dữ liệu bản sao phân tán
Đây là CSDL dành cho việc quản lý thông tin của sinh viên, theo yêu cầu phát triển hệ thống có thể mở rộng nhiều CSDL có cấu trúc và nhiệm vụ giống nhƣ CSDL phân tán này.
Ở mỗi khu vực (gồm khu vực 1, khu vực 2, khu vực 3) đặt một server để cài SQL Server và thực hiện Replication tại máy này mọi thông tin của sinh viên khi đƣợc cán bộ thuộc các khoa ở khu vực này sửa đổi sẽ lƣu tạm ở đây, sau thời gian chỉ định trƣớc, những thông tin này sẽ đƣợc cập nhật về CSDL chính ở server phòng CNTT, do phòng Đào tạo và phòng Công tác HS-SV quản lý, nhằm để bảo mật thông tin tránh việc sửa nhầm thông tin của sinh viên giữa các khoa thì cần phải giới hạn sự truy cập và các dòng dữ liệu giữa các khoa. Ví dụ nhƣ nếu cán bộ thuộc Khoa Công nghệ Thông tin thì chỉ đƣợc phép truy cập vào CSDL ở Khu vực 1 để chỉnh sửa thông tin của sinh viên thuộc Khoa Công nghệ Thông tin, đối với CSDL bản sao đặt ở Khu vực 2 thì sẽ không nhận đƣợc những thay đổi này vì lý do bảo mật, những thông tin của sinh viên chỉ đƣợc cập nhật cho CSDL chính thức ở Khu vực 3. Nhƣ thế này đã giải quyết đƣợc vấn đề về bảo mật.
Nếu cùng một lúc cả 2 khu vực cùng thực hiện việc truy xuất hay chỉnh sửa thông tin sinh viên thì thời gian ở 2 máy cài Replication khi gửi dữ liệu về cho Server chính sẽ khác nhau, nhƣ vậy lƣu lƣợng đƣờng truyền trên mạng tại một lúc chỉ còn 1/2 so với ban đầu, nhƣ vậy đã giải quyết đƣợc vấn đề về tốc độ đƣờng truyền.
b. CSDL trung tâm
Là CSDL chính phục vụ cho việc truy cập và sử dụng của Phòng Đào tạo, Phòng Công tác HS-SV, Ban Giám hiệu và đƣợc đặt ở Server của trƣờng tại Phòng
CNTT. Những cán bộ thuộc các phòng ban đó có thể đọc tất cả thông tin trong CSDL này và có thể thêm quyền sửa đổi với phần báo cáo.
3.3 Áp dụng Xây dựng Hệ thống CSDL phân tán
3.3.1. Biểu đồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh
Hệ thống Quản lý HSSV
Ban Giám hiệu
Phòng Công tác HSSV/ Phòng Đào tạo
Sinh viên Yêu cầu Thống kê
Kết quả Thống kê
Cập nhật Thông tin SV Yêu cầu Thống kê
Kết quả Thống kê
Khoa Cung cấp Thông tin
Cập nhật Thông tin SV
Xem Thông tin SV
3.3.2. Biểu đồ chức năng
Quản lý Học sinh Sinh viên
Quản lý Hệ thống Quản lý Danh mục Quản lý Ngành Quản lý Sinh viên Quản lý Giảng viên
Tài khoản Phân quyền Dân tộc Khu vực Tôn giáo Lớp sinh hoạt Thời khóa Khóa học Chế độ Chính sách Tình trạng Sinh viên Quản lý Phòng ban Ngành
Phân Ngành cho Khóa học
Phân Ngành cho Khoa
Thông tin Sinh viên
Xuất báo cáo
Thông tin Giảng viên
Phân Giảng viên cho Khoa
Phân Giảng viên Cố vấn Sinh viên
Hình 3.2: Biểu đồ phân rã chức năng
3.3.3. Đối tƣợng sử dụng
- Phòng Công tác HSSV
- Phòng Đào tạo
- Các Khoa: Khoa Cơ khí Chế tạo, Khoa Cơ khí Động lực, Khoa Công nghệ Lọc hóa dầu, Khoa Điện – Điện tử, Khoa Khoa học Cơ bản, Khoa Kỹ thuật Tổng hợp.
3.3.4. Các đối tƣợng của hệ thống - Sinh viên - Sinh viên - Lớp - Khoa - Ngành - Khóa học - Thời khóa - Chế độ Chính sách - Giảng viên - Dân tộc - Khu vực - Tôn giáo - Tình trạng Sinh viên - Tình trạng Hôn nhân - Giới tính 3.3.5. Xây dựng các thực thể và thuộc tính a. Thực thể Sinh viên - Tên thực thể: SINH_VIEN
- Thuộc tính: MA_SINH_VIEN, HO, HO_LOT, TEN, NGAY_SINH, NOI_SINH_DIA_CHI, NOI_SINH_PHUONG_XA,
NOI_SINH_QUAN_HUYEN, NOI_SINH_TINH_THANH_PHO,