Nghiên Cứu Về Cơ Sở Dữ Liệu và Ứng Dụng Trong Khoa Học Máy Tính

Sự ra đời của CSDL phân tán xuất phát từ nhu cầu quản lý dữ liệu của các tổ chức có cấu trúc phân tán về mặt địa lý. Các đơn vị thành viên cần chia sẻ thông tin nhưng vẫn duy trì tính độc lập. Việc hợp nhất các CSDL đã có cũng là một yếu tố quan trọng, giúp tiết kiệm chi phí so với việc xây dựng một hệ thống hoàn toàn mới. Khả năng mở rộng linh hoạt cũng là một động lực thúc đẩy sự phát triển của CSDL phân tán.

Hệ quản trị CSDL phân tán là phần mềm cho phép quản trị CSDL phân tán và đảm bảo tính trong suốt của sự phân tán dữ liệu đối với người sử dụng. Nhờ tính trong suốt này, người sử dụng làm việc với CSDL phân tán như làm việc với một CSDL tập trung. Có thể chia CSDL phân tán làm hai loại: thuần nhất và không thuần nhất. CSDL phân tán thuần nhất sử dụng cùng một hệ quản trị CSDL và mô hình dữ liệu, trong khi CSDL phân tán không thuần nhất có thể sử dụng các hệ quản trị và mô hình dữ liệu khác nhau.

Mô hình kiến trúc của hệ DBMS CSDL phân tán được xây dựng dựa trên ba yếu tố chính: tính tự trị, sự phân tán và tính đa chủng. Tính tự trị liên quan đến việc phân quyền điều khiển và mục đích hoạt động của từng DBMS. Sự phân tán có thể được thực hiện theo kiểu khách-chủ hoặc không phân tán. Tính đa chủng đề cập đến sự khác biệt về phần cứng, giao thức kết nối và bộ quản lý dữ liệu giữa các hệ thống.

Trong hệ phân tán ngang hàng, việc tổ chức dữ liệu trên các máy khác nhau có một định nghĩa riêng cho mỗi vị trí. Nó được gọi là lược đồ cục bộ trong LIS (local internal schema). Còn hình ảnh về dữ liệu của cả hệ thống được gọi là lược đồ khái niệm toàn cục GCS (global conceptual schema). Nó mô tả cấu trúc logic của dữ liệu tại mọi vị trí. Vì thế cần mô tả tổ chức logic của dữ liệu tại mỗi vị trí, gọi là lược đồ khái niệm cục bộ LCS (local conceptual schema).

Thay vì phân tán các quan hệ, ta chia chúng thành nhiều quan hệ nhỏ hơn gọi là các đoạn, và phân tán các đoạn này. Phân đoạn phải đảm bảo tính đầy đủ, tính tái thiết được, tính tách biệt. Nhân bản cần phải đảm bảo độ tin cậy, hiệu quả cho các truy vấn chỉ đọc. Đối với truy vấn cập nhật thì việc nhân bản sẽ gây nhiều khó khăn để duy trì CSDL ở trạng thái nhất quán.

Nhờ có sự che dấu các chi tiết về tổ chức vật lý của dữ liệu, các ngôn ngữ CSDL quan hệ cho phép diễn tả các câu truy vấn phức tạp một cách chính xác và đơn giản. Bài toán xử lý truy vấn trong môi trường phân tán phức tạp hơn nhiều do có nhiều tham số ảnh hưởng tới hiệu quả của truy vấn như sự phân đoạn hay nhân bản dữ liệu. Hơn nữa, việc truy xuất sẽ lâu hơn do dữ liệu có thể lưu trữ ở nhiều vị trí.

Luận văn tập trung vào ứng dụng CSDL phân tán trong nghiệp vụ chuyển tiền nội bộ tại Ngân hàng Phát triển Việt Nam (VDB). Nghiên cứu phân tích quy trình giao dịch chuyển tiền của khách hàng, quy trình trao đổi thông tin giao dịch giữa Trung tâm Thanh toán và các ngân hàng chi nhánh, quy trình thực hiện với điện Nội bộ, và quy trình hạch toán thanh toán nội bộ.

Luận văn trình bày phân tích thiết kế, cài đặt thử nghiệm và triển khai hệ thống chuyển tiền. Mô hình dòng dữ liệu được sử dụng để mô tả luồng thông tin trong hệ thống. Mối quan hệ giữa các bảng trong hệ thống được xác định. Các công cụ và chức năng của Oracle được sử dụng để xây dựng hệ thống. Một số bảng chính trong cơ sở dữ liệu và màn hình giao diện chính được giới thiệu.

Mã hóa dữ liệu là một phương pháp quan trọng để bảo vệ thông tin nhạy cảm trong cơ sở dữ liệu phân tán. Các thuật toán mã hóa mạnh như AES và RSA có thể được sử dụng để mã hóa dữ liệu trước khi lưu trữ hoặc truyền tải. Việc quản lý khóa mã hóa cần được thực hiện một cách an toàn để tránh bị lộ thông tin.

Kiểm soát truy cập và phân quyền là các biện pháp quan trọng để đảm bảo rằng chỉ những người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập vào dữ liệu. Các cơ chế kiểm soát truy cập như RBAC (Role-Based Access Control) có thể được sử dụng để phân quyền cho người dùng dựa trên vai trò của họ.

Phân vùng dữ liệu là một kỹ thuật chia dữ liệu thành các phần nhỏ hơn và lưu trữ chúng ở các vị trí khác nhau. Điều này có thể giúp cải thiện hiệu suất truy vấn bằng cách giảm lượng dữ liệu cần quét. Các phương pháp phân vùng dữ liệu phổ biến bao gồm phân vùng ngang, phân vùng dọc và phân vùng hỗn hợp.

Nhân bản dữ liệu là một kỹ thuật tạo ra các bản sao của dữ liệu và lưu trữ chúng ở các vị trí khác nhau. Điều này có thể giúp cải thiện khả năng sẵn sàng của hệ thống bằng cách đảm bảo rằng dữ liệu vẫn có thể truy cập được ngay cả khi một vị trí bị lỗi. Nhân bản dữ liệu cũng có thể giúp cải thiện hiệu suất truy vấn bằng cách cho phép các truy vấn được thực hiện trên các bản sao gần nhất.