河南财经学院 Henan University of Fit nance an Id Economics 分布式数据库系统及其应用 崔明义 (mycu369@126cm) 计算机应用技术2007级研究生
崔明义 （mycui369@126.com) 计算机应用技术2007级研究生
第2章分布式数据库系统设计 1.分布式教据库糸统设计概述 2.自顶向下设计分布式数据库 3. DATAID-D方法 4.实例研究:飞机订票糸统 5.自底向上设计分布式数据库
1. 分布式数据库系统设计概述 2. 自顶向下设计分布式数据库 3. DATAID-D方法 4. 实例研究：飞机订票系统 5. 自底向上设计分布式数据库 第2章 分布式数据库系统设计
分布式数据库设计概述 1.1创建方法 组合法 1.剖析网络 用户1 用 户2 用户n 功能 2.剖析原有 数据库系 分布式协调管理系统 统 3.解决数据 的一致性、 DBMSI DBMS2 ■■■■ DBMSm 完整性和 可靠性 4.难度较大 通常是异 构或者同 构异质 DDBS 网络
1 分布式数据库设计概述 1.1 创建方法 组合法 1. 剖析网络 功能 2. 剖析原有 数据库系 统 3. 解决数据 的一致性、 完整性和 可靠性 4. 难度较大 通常是异 构或者同 构异质 DDBS 用户1 用户2 用户n 分布式协调管理系统 DBMS1 DBMS2 DBMSm 网络
分布式数据库设计概述 1.1DDBS创建方法 重构法 根据实现环境用户1 用户2 用户n 和用户需求 按照DDBS的 设计思想和方 法 分布式数据库管理系统 从总体设计做 起,包括 LDBS,重新建 立一个DDBS 可有效解决数mm mm¨ 据一致性、完 整性和可靠性 问题。 通常是同构异 网络 质或同构同质 DDBS
1 分布式数据库设计概述 1.1 DDBS创建方法 重构法 1. 根据实现环境 和用户需求 2. 按照DDBS的 设计思想和方 法 3. 从总体设计做 起，包括 LDBS,重新建 立一个DDBS 4. 可有效解决数 据一致性、完 整性和可靠性 问题。 通常是同构异 质或同构同质 DDBS 用户1 用户2 用户n 分布式数据库管理系统 网络
1分布式数据库设计概述 12DDBS设计内容 全局模式设计 分片和分布 局部数据库设计 DDB设计 各个应用的原发站点 DDBS设计 相关应用需求〈各个应用在每个站点的激活频率 各个应用对要求访问数据对象的 访问次数、类型和统计分布 应用设计
1.2 DDBS设计内容 1 分布式数据库设计概述 DDBS设计 DDB设计 应用设计 全局模式设计 局部数据库设计 相关应用需求 各个应用的原发站点 各个应用在每个站点的激活频率 各个应用对要求访问数据对象的 访问次数、类型和统计分布 分片和分布
1分布式数据库设计概述 13DDBS设计目标 尽量减少通信次数和通信量,90/10准则 本地性或近地性 分片和分布方案(本地和远程访问次数)择优 冗余增加了可靠性、可用性,提高了效率 DDBS 控制数据适当冗余 设计目标 维护数据一致性开销增加 各站点可以分担整个工作任务 工作负荷分布 本地性降低 存储能力和费用
1.3 DDBS设计目标 1 分布式数据库设计概述 DDBS 设计目标 本地性或近地性 存储能力和费用 尽量减少通信次数和通信量，90/10准则 分片和分布方案（本地和远程访问次数）择优 控制数据适当冗余 冗余增加了可靠性、可用性，提高了效率 维护数据一致性开销增加 工作负荷分布 各站点可以分担整个工作任务 本地性降低
1分布式数据库设计概述 4DDBS设计方法 自顶向下方法(重构法) DDBS 设计方法 自底向上方法(组合法) 混合方法
1.4 DDBS设计方法 1 分布式数据库设计概述 DDBS 设计方法 自顶向下方法（重构法） 混合方法 自底向上方法（组合法）
2自顶向下设计DDB 21步骤和内容 需求分析 自顶向下设计过程 系统需求 用户输入 概念设计 视图设计 视图集成 全局概念模式 访问模式 外部模式定义 分布设计 户 输入 局部概念模式 物理设计 物理模式 反馈 反馈 观察与监视
2.1 步骤和内容 2 自顶向下设计DDB 需求分析 概念设计 视图设计 分布设计 物理设计 观察与监视 系统需求 全局概念模式 访问模式 外部模式定义 局部概念模式 物理模式 用户输入 视图集成 用户 输入 反馈 反馈 自顶向下设计过程
2自顶向下设计DDB 22数据的分片设计 分片原则 假若有全局关系R被分片为子关系(片段)集合 R={R1,R2,,Rn},则R满足 完整性 ?x∈R,彐R∈R必有x∈R1,i=1,2,,n 可重构性 ?存在函数g使得R=g(R1,R2,Rn) 即,R=∪R1(水平分片),R=∞R1(垂直分片) 不相交性 R1∩R;=空集1,2,…,n(水平分片) R1∩R=主键属性=1,2,…n(垂直分片)
• 假若有全局关系R 被分片为子关系(片段)集合 R = {R1 , R2 , …, Rn}, 则 R满足 – 完整性 ?x R, RiR 必有 xRi ，i=1,2,…,n – 可重构性 ? 存在函数 g 使得R = g(R1 , R2 , …, Rn ) 即，R=∪ Ri (水平分片）,R=∞ Ri （垂直分片） – 不相交性 Ri ∩ Rj =空集,i≠j,i,j=1,2,…,n(水平分片) Ri ∩ Rj =主键属性,i,j=1,2,…,n(垂直分片) 2.2 数据的分片设计 2 自顶向下设计DDB 分片原则
2自顶向下设计DDB 22数据的分片设计 举例 职工关系 E(e#t, name, loc, sal, 查询 Qa: select s Qb: select s from e from e Where loc=sa where loc=sb an d. an d 两个站点:Sa,Sb Qa→Sa Sb<Qb
职工关系 E (e#, name, loc, sal,…) 查询: Qa: select * Qb: select * from E from E where loc=Sa where loc=Sb and… and ... 两个站点 : Sa, Sb Qa → Sa Sb Qb 2.2 数据的分片设计 2 自顶向下设计DDB 举例