Современные информационные технологии /1. Компьютерная инженерия

Ливинская Л.Б., Гуреева О.А.

Московский технологический университет, Россия

О распределенных системах баз данных

Развитие вычислительных компьютерных сетей обусловило новые возможности в организации и ведении баз данных, позволяющие каждому пользователю иметь на своем компьютере свои данные, работать с ними и в то же время позволяющие работать всем пользователям со всей совокупностью данных как с единой централизованной базой данных.

Распределенная база данных  – совокупность логически взаимосвязанных разделяемых данных  (и описаний их структур), физически распределенных в компьютерной сети. Главной целью системы распределенных баз данных считается предоставление контролируемого доступа и независящего обращения к данным, распределенным в сети ЭВМ.

К.Дж. Дейт провозглашает следующий фундаментальный принцип распределенной базы данных. Для пользователя распределенная система должна выглядеть точно так же, как нераспределенная. Из этого принципа следует ряд правил:

1) локальная автономия;

2) независимость от центрального узла;

3) непрерывное функционирование;

4) независимость от расположения;

5) независимость от фрагментации;

6) независимость от репликации;

7) обработка распределенных запросов;

8) управление распределенными транзакциями;

9) независимость от аппаратного обеспечения;

10) независимость от операционной системы;

11) независимость от сети;

12) независимость от СУБД.

Сущность всех этих свойств состоит в том, чтобы пользователь не ощущал особых различий между распределенной и централизованной базой данных.

Система управления распределенной базой данных (РаСУБД) – программная система, обеспечивающая работу с распределенной базой данных и позволяющая пользователю работать как с его локальными данными, так и со всей базой данных в целом.

Ра СУБД состоит из единой логической базы данных, разделенной на некоторое количество фрагментов. Каждый фрагмент базы данных сохраняется на одном или нескольких компьютерах, работающих под управлением отдельных СУБД и соединенных между собой сетью связи. Любой узел способен независимо обрабатывать запросы пользователей, требующие доступа к локально сохраняемым данным, а также способен обрабатывать данные, сохраняемые на других компьютерах сети.

Пользователи взаимодействуют с распределенной базой данных через локальные и глобальные приложения. Локальные приложения дают пользователю возможность работать со своими локальными данными и не требуют доступа к другим фрагментам. Глобальные приложения дают пользователю возможность работать с другими фрагментами базы данных, расположенными на других компьютерах сети. В РаСУБД должно существовать хотя бы одно глобальное приложение, поэтому любая такая СУБД должна иметь следующие характеристики:

1) комплект логически связанных делимых данных;  

2) хранимые данные разбиты на некое число фрагментов;  

3) среди фрагментов может существовать организованная репликация данных;

4) фрагменты и их высказывания распределены по разным узлам;

5) узлы должны объединяться сетевыми соединениями;  

6) работа с данными на любом узле осуществляется локальной СУБД.

Система управления базой данных на любом узле может реализовывать автономную работу локальных приложений.

Объединение данных организуется виртуально. Соответствующий подход, по сути, отражает организационную структуру предприятия, состоящего из отдельных подразделений. Причем, хотя каждое подразделение обрабатывает свой набор данных, существует необходимость доступа к этим данным как к единому целому (для управления всем предприятием).

Одним из примеров реализации такой модели может служить сеть Интернет: данные вводятся и хранятся на разных компьютерах по всему миру, любой пользователь может получить доступ к этим данным, не задумываясь о том, где они физически расположены.

Преимущества распределенной системы баз данных состоят в том, что она позволяет отображать организационную структуру и повышает возможности совместного использования удаленных данных, увеличивает надежность, доступность и производительность системы, позволяет получить экономию средств и обеспечивает модульное наращивание мощности всей системы. Основными ее недостатками являются более высокая стоимость, сложность, отсутствие стандартов и нехватка опыта разработки и эксплуатации.

Назначение распределенных баз данных заключается в предоставлении наиболее гибких форм обслуживания большого количества удаленных пользователей, которые работают с большими объемами информации в условиях географической или структурной разобщенности. Распределенные системы обеспечивают широкие возможности по управлению сложных многоуровневых и многозвенных объектов и процессов.

Литература:

1. Ролланд, Фред Д. Основные концепции баз данных / Ролланд,   Фред Д. – М.:Вильямс, 2002. – 254с.

2. Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных. – 8-е изд., пер. с англ. – М.: Вильяме, 2005. – 1328 с.

3. Корнеев И.К., Машурцев В.А. Информационные технологии в управлении. – М.: ИНФРА-М, 2001. – 158 с.