Baze de date relationale distribuite

Baze de date relationale distribuite

Baza de date descrisa de un singur model de date logice poate fi implementata fizic pe mai multe calculatoare, conectate printr-o retea de comunicatii. Rezultatul este o baza de date distribuita. Nu toate datele rezida intr-o baza de date fizica, dar exista un model logic care leaga datele impreuna.

Datele pot fi distribuite in mai multe moduri, incluzand:

partitii intregi, in care o relatie este memorata in intregime intr-o baza de date fizica.

partitii orizontale, in care anumite linii ale unei relatii sunt memorate intr-o baza de date fizica si celelalte intr-alta.

partitii verticale, in care anumite coloane ale unei relatii sunt memorate intr-o baza de date fizica iar altele intr-alta.

partitii cu acoperiri, in care o parte sau tot continutul unei partitii este replicat intr-o alta partitie.

1. De ce sa distribuim o baza de date?

Ratiunea primara pentru o baza de date distribuita este aceea ca o intreprindere descentralizata trebuie sa partajeze informatii intre diferitele parti distribuite. Operatiile distribuite pot conduce la urmatoarele situatii:

datele pot fi generate in mai multe parti, cerand acces local rapid si rezumate de date dincolo de local.

datele pot fi generate central, carand acces rapid la distanta. Atat central cat si partile trebuie sa actualizeze datele.

datele pot fi generate in multe parti, cerand acces rapid atat la datele locale cat si la cele memorate la distanta.

In toate aceste situatii, distribuirea bazei de date poate conduce la o mai buna performanta decat centralizarea ei intr-o locatie. Aceasta are loc deoarece distribuirea reduce volumele de comunicatii de date, majoritatea acceselor fiind locale si reduce volumul de date memorate pe orice masina data, reducand astfel cerintele de capacitate si inbunatatind responsabilitatile locale.

2. De ce sa nu distribuim o baza de date?

Contrar ratiunilor de mai sus, bazele de date distribuite sunt destul de rare. Tehnologia de gestionare a bazelor de date nu include inca solutii comerciale satisfacatoare la problemele de coordonare a actiunilor pe mai multe procesoare si cu o singura baza de date logica. Trebuie sa fie posibil ca, la o singura cerere sa se acceada sau sa se actualizeze date memorate in mai multe partitii ale bazei de date, fara ca utilizatorul sa trebuieasca sa specifice ce partitii sunt implicate sau unde sunt ele memorate. Pentru a manui o actualizare distribuita, trebuie sa existe coordonarea necesara pentru a preveni ca actualizarile dintr-o partitie sa nu intre in conflict cu cele din alta partitie si trebuie sa existe o sincronizare a operatiilor de refacere in partitii multiple.

Ceea ce astazi se numeste "baza de date distribuita" sunt in realitate baze de date descentralizate care nu au un singur si integrat model logic al resursei de date. Ele nici nu pot manui o cerere utilizator la mai multe partitii si cer ca utilizatorul sa specifice ce partitii sunt implicate.

3. Decizii de proiectare de baza.

Deciziile de baza intalnite in proiectarea unei baze de date distribuite sunt:

Cum ar trebui partitionate datele intre procesoare?

Ce redundanta a datelor intre partitii este permisa?

Ce copie a datelor va fi accesata ca raspuns la o cerere de date?

Aceste intrebari trebuie puse indiferent de modelul de date ales. De fapt, fiecare din partitiile bazei de date pot fi reprezentate local folosind un model diferit.

11.6. Comentarii finale.

Exista o variatate de abordari pentru a implementa fizic baze de date relationale. Cele doua alternative initiale sunt de a folosi un software relational sau un hardware specializat pentru gestionarea bazelor de date relationale. Aceste alternative pot fi combinate pentru a distribui relatiile pe mai multe calculatoare, ca o baza de date distribuita. Toate DBMS-urile relationale software disponibile ofera in general acelasi nivel de suport end-user. Ele difera, totusi, in abordarile lor pentru a localiza datele in memorie si in gestionarea accesului la date. Abordarile introduse in text includ o relatie de baza pe fisier, mai multe relatii de baza pe fisier, mai multe relatii de baza in mai multe fisiere si mai multe fisiere pentru o relatie de baza.

Masinile baza de date sunt calculatoare specializate pentru a gestiona bazele de date. Astazi ele suporta toate modelul relational si deci sunt candidate pentru implementarea bazelor de date relationale.

Obiectivele lor sunt de a reduce cerintele de prelucrare pentru calculatoarele cu scop general si de a inbunatati performanta sistemelor de baze de date.

Bazele de date distribuite memoreaza partitiile relatiilor pe mai multe calculatoare, conectate printr-o retea de comunicatii. O baza de date este distribuita fizic pentru a inbunatati performantele sistemelor baza de date in medii descentralizate.

Capitolul 5. a prezentat maparea modelului de date logice pe baze de date relationale, care pot fi implementate fizic folosind oricare din tipurile de suport de gestionare a bazelor de date prezentate in acest capitol.

Memento

Procesor backend Arbore B+

Procesor de comunicatii Index

Baza de date descentralizata Fisier

Atribut discriminator Partitionare orizontala

Baza de date distribuita Partitionare verticala

Relatie de baza Buffer

Masina baza de date Lista inlantuita

Procesor front-end Pagina

Hashing  Pointer

Reuniune preconstruita

Bibliografie

Astrahan, M.M. e.a. (1976) System R. Relational approach to database management, ACM Transactions on Database Systems, 1.

Hsiao, D. (1983) Advanced Database Machine Architecture, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.

Neches, P.M. (1984) Hardware support for advanced data management systems, Computer, 17.

*** (1974) RDMS Design Principles. RDMS Reference Guide, MIT, Cambridge, Mass.

Stonebraker, M. e.a. (1974) The design and implementation of INGRES, ACM Transactions on Database Systems, 1.

Todd, S. (1975) An efficient implementation for large relational databases, Proc. International Conf. on Very Large Databases, Framigham Mass.