Chương 1 KHAI NIEM VE CO SO DU LIEU PHAN TAN 1. Hệ thống cơ sở dữ liệu tập trung. Theo [2], hệ cơ sở dữ liệu tập trung là tất cả đữ liệu đều nằm tại một vị trí, không cô sự phân tan đữ liệu. Mạng máy tính mang tính cục bộ, dữ liệu không có tính sẵn sàng như cơ sở đữ liệu phân tán.
Inara Ina2 ¬" trường CSDL tập trung cô tôn tại môi trường mạng lưới, nhưng chỉ có đuy nhất nút 3 lưu trữ và quan lý dữ liệu, những nút còn lại không đăm nhiệm. chức năng đó, Ưu điểm: ® _ Dữ liệu được tập trung một nơi, đễ đàng cho việc xây dựng, bảo. trì + _ Dự phòng đữ liệu được loại bỏ, không phải lặp lại các phiên bản đữ liệu giống nhau cùng tổn tại trên các trạm. © Tiết kiệm chỉ phí, không phải xây đựng thêm Server để lưu trữ dữ liệu Khuyết điểm: © Khả năng tính toán của các máy tính đơn lẻ không thể đáp ing các nhu cầu lớn của đoanh nghiệp.
© Độ sẵn sàng của cơ sở đữ liệu không cao khi lượng người sử dụng tăng. «_ Mô hình tổ chức lưu trữ, xử lý dữ liêu tập trung không còn phù hợp đối với các tổ chức và đoanh nghiệp có hoạt động phạm vỉ rộng lớn, đa quốc gia, trên nhiều vùng lãnh th. Giới thiệu hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán Theo [1], cơ sở đữ liệu phân tân là tập hợp các cơ sở đữ liệu liên quan với nhau về mặt ngữ nghĩa được phân bé trén các máy tính của một mạng may "Hình L2. Hệ thing eo sé đỡ liệu phân tần HE quin tri co sé di ligu phan tin (DBS — Distributed Database System) là hệ thống phần mêm cho phép quản ly CSDL phan tin va đảm bảo các tính minh bạch trong CSDL phân tán đối với ngudi ding 1.
Ung dung cục bộ: là ứng dụng giao tiếp giữa người đùng và dữ liệu trên một nút trong hệ CSDL phân tin và chỉ liên quan đến CSDL tại nút đồ. Ứng dụng toàn cục: yêu cầu truy cập đữ liệu ở nhiều nút thông qua "hệ thống mạng máy tính. = SC 6 z "Hình Lâ: Mãi trường CSDL phân tần 1. Ưu điểm, nhược điểm hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán Nhận xét về ưu nhược điểm của hệ thống phân tán, theo [1], thấy một số khía cạnh sau: 13.
© _ Có thể quản lý cơ sở dữ liệu phân tán ở các mức trong suốt khác. nhau: Ví đụ như minh bạch mạng, trong suốt vị trí, trong suốt nhân bản. © Dé dang co dan dit Liéu. © _ Phân ánh cấu trúc của tô chức: các phân đoạn đữ liệu được đặt ở những chỉ nhánh của tổ chức mà nó liên quan đến tạo ra hệ thống dữ liệu có cấu trúc tương ứng với tổ chức công ty đó.
© Co thé ty tri đữ liệu tại địa phương của mình: một chỉ nhánh tổ chức cô thê quản tý, điều khiễn đữ liệu của họ một cách độc lập. 10 © _ Bão vệ đữ liệu tốt: nếu cô thảm họa xây ra như cháy nó, đữ liệu cô thể được bảo vệ vì dữ liệu không ỡ một nơi mà được phân tân. © Tăng hiệu suất thực thi: đữ liệu được đặt gần nút mà có yêu cầu truy xuất cao nhất, và hệ thống có thể xử lý truy xuất song song (bằng cách phân nhỏ truy vấn và xử lý song song các truy vấn). «_ Hệ thống có thể được sửa, thêm hoặc gỡ bỏ các mút khỏi CSDL 'phân tán mà không cần đùng hệ thống nào tương tác đến.
+ Các giao tác hoạt động tin cây hơn: vì CSDL có tính bản sao. © _ Thiết kế cơ sở dữ liệu phức tạp. ©_ Khó điều khiển tính nhất quán đữ liệu. © Kho phat triển và sửa lỗi.
+ Thiếu chuân mực. © Van dé bao mat + Giá thành cao. Các đặc điểm của hệ thống xử lý phân tán Hai tinh chất quan trọng trong CSDLL phân tản: (2) Các dữ liệu ở các nút phải liên quan với nhau về mặt ngữ nghĩa; (I) Các đỡ liệu được phân tán trên các nút qua môi trường mạng máy tính, mỗi dữ liệu trên một mút là một đơn vị trong CSDL phân tần.1 không được xem là mô hình cơ sở đỡ liệu phân tin vi chỉ có đuy nhất nút 3 cô lưu trữ và quản lý đữ liêu, những nút còn lại không đảm. nhiệm chức năng đó, đây không được xem là DDBS.3 thỏa DDBS vì u CSDL duge phân tán quản lý bởi các nút ở địa lý khác nhau qua môi trường mạng 1.
Kiến trúc của một hệ CSDL phân tán Theo [2, 5], do sự đa dang, và không có kiến trúc nào được công nhận chính thức. Sơ đỏ dưới đây cho ta kiến trúc cơ bản để tô chức cho một CSDL phân tán. Đề đễ hình đung, ta sẽ dùng CSDL quan hệ quen thuộc làm minh họa trong CSDL phân tán trong mục này Lee Lược đồ phân mãnh 53484inhvi 5348ánnsa đa Sơ đồ ánhxe đe phương 2 LÝ mưmgz (C(Các áevitrikháo) tik) I : DBMS ela vt 2 [ mmssumz T I (St dia phvang tal (SDL dia phuong tat weit [mz Tình Lá: Sơ đồ tạo CSDL phi tin 1. Lược đồ tổng thê: lược đỗ này bao gồm tất cả đữ liệu được lưu trữ trong CSDL phân tán.
Ở đây sẽ sử dụng mô hình quan hệ đễ hình thành nên lược đỗ này. Sử đụng mô hình này, lược đô tổng thể bao gm định nghĩa của một tập các quan hệ tổng thể. Lược đổ phân mãnh: Mỗi quan hệ tổng thê có thể chia thành các phan đữ liệu được gọi là mảnh (fragments). Có nhiều cách khác nhau đề thực hiện việc phân chia này.
Lược đỏ tổng thể mô tả các ánh xạ giữa các quan hệ tổng thể và các phân đoạn được định nghĩa 12 trong lược đỗ phân đoạn. Ảnh xạ này là một- nhiều. Có thể có nhiều phân đoạn liên kết tới một quan hệ tổng thể, nhưng mỗi phân đoạn. chỉ liên kết tới nhiều nhất là một quan hệ tông thể.
chỉ ra \g tên của quan hệ tổng thể cùng với tên của chỉ mục phân đoạn. Sơ đồ định vị: Các phân đoạn là các phin mang ngữ nghĩa của một quan hệ tổng thé được định vị trên một hoặc nhiều vị trí vật lý trên mạng. Sơ đô định vị xác định phân đoạn nào ở các trạm nào. Lưu ý tầng, kiểu ánh xạ được định nghĩa trong sơ đỏ định vị quyết định.
CSDL phân tán là dư thừa hay không. Tất cả các mảnh liên kết với cing một quan hệ tổng thể R và được định vị tại cùng một trạmj cấu thành ảnh vật lý của quan hệ tổng thê R tại trạm j. Bởi vậy, có thể ảnh xạ một-một giữa một ảnh vật lý và một cặp (quan hệ tổng thể, trạm). Các ảnh vật lý có thể được chỉ ra bằng tên của một quan.
hệ tổng thê và một chỉ mục trạm.š: Sơ đồ quá trình tạo CSDL phân tần. Sơ đô ánh xạ địa phương: Ảnh xạ các ảnh vật lý tới các đối tượng. được các hệ quản trị CSDLL địa phương thao tác tại các trạm. Ảnh xạ này phụ thuộc vào các hệ quản trị 5.
CSDL địa phương. Do vậy, trong một hệ thống không đồng nhất, phải cô các kiểu ánh xạ địa phương khác nhau tại các trạm khác nhau 1. Các hệ thống phân tán 1. Mô hình khách chữ Theo [2, 5], các hệ quản trị CSDL khách-chủ cung cấp kiến trúc 2 lớp chức năng máy chủ (server) và chức năng máy khách (client), nhằm tạo ra sự đễ dang trong việc quản lý tính phức tạp của các hệ quản trị CSDL hiện đại và tính phức tạp của việc phân tân dữ liệu.
‘May chủ thực hiện hầu hết các công việc quản lý đữ liệu. Nghĩa là tất cả mọi xử lý và tối ưu hoá truy vấn, quản lý giao địch và quản lý lưu trữ đều được thực hiện trên máy chủ. Máy khách, ngoài ứng dung va giao điện người sử dụng, có một module hệ quản trị CSDL máy khách trách nhiệm quản lý đữ liệu và khóa giao dịch được gửi đến máy khách. Máy khách và máy chủ trao đổi với nhau bởi các câu lệnh SQL.
Loại kiến trúc khách-chủ đơn giản chỉ có. một may chủ được truy nhập bởi nhiều máy khách, gọi là đa khách-mmột chủ. 'Việc quản lý dữ liệu không khác so với CSDL tập trung. CSDL được lưu chỉ trên máy chủ và có phần mềm quản lý nó.
Tuy nhiên, sự khác biệt quan trọng. so với các hệ thống tập trung là cách thực thì giao địch và quản lý bộ nhớ đệm (cache). Hệ thống khách/ chủ Loại kiến trúc cô nhiều máy chủ trong hệ thống, được gọi là đa khách- đa chủ. Có 2 chiến lược quản lý: hoặc máy khách quản lý kết nối của nó tới máy chủ hoặc máy khách chỉ biết may chủ của nó và liên lạc với các máy khác qua máy chủ khi có yêu cầu.
Mô hình CSDL logic khách-chủ là đuy nhất. Mô hình mức vật lý của nó cô thê phân tán. Mô hình phân tan ngang hàng Trong mô hình xử lý ngang hàng, các hệ thống tham gia có vai trò như nhau. Chúng có thể vừa yêu cầu địch vụ từ một hệ thống khác hoặc vừa trở.
thành nơi cung cấp địch vụ. Một cách lý tưởng, mô hình tính toán ngang hàng cung cấp cho xử lý hợp tác giữa các ứng đụng có thể nằm trên các phần cứng. hoặc hệ điều hành khác nhau. Mục đích của môi trường xử lý ngang hàng là để hỗ trợ các CSDL được nối mạng.
Như vậy người sử đụng hệ quản trị 'CSDL sẽ có thê truy cập tới nhiều CSDL không đồng nhất. Ngày nay, CSDL phân tán được hầu hết các hệ quản trị CSDL lớn hỗ trợ như Microsoft SQL Server, Oracle, DB2. và được ứng đụng trong hầu. '—iết các hệ thống thông tin phân tán.
Mô hình nhân bản chính - phụ. Theo [1, 2], để hiểu được mô hình này trước tiên ta phải hiểu khái niệm. Replication có ý nghĩa là "nhân bản”, là có một phiên băn giống hệt phiên bản đang tên tai, dang sit dung. _Với cơ sở đữ liệu, nhu cầu lưu trữ lớn, đồi hôi cơ sở dữ liệu toàn ven, không bị mất mát trước những sự cố ngoài đự đoán là rất cao.
Vì vậy, người. ta nghĩ ra khái niệm "nhân bản”, tạo một phiên bản cơ sở dữ liệu giống hệt cơ sở đữ liệu đang tổn tai, và lưu trữ ở một nơi khác, đề phòng có sự có. Phiên bản cơ sở dữ liệu phục vụ ứng dung được lưu trữ trên bản chỉnh. Phién bin cơ sở dữ liệu “nhân bản” được lưu trữ trên bản phụ.
Quá trình nhân ‘ban tir bin chính sang bản phụ gọi là replication.