Лекция "РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СУБД"

тема 3 вопрос 18 понятие распределенной бд ­  ее достоинства и недостатки РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СУБД Основные концепции Основной   причиной   разработки   систем,   использующих   базы   данных,   является стремление интегрировать все обрабатываемые в организации данные в единое целое и обеспечить к ним контролируемый доступ. Распределенные системы призваны разрешить проблему  островов   информации.  Базы   данных   иногда   рассматривают   как   некие электронные   острова,   представляющие   собой   отдельные   и,   в   общем   случае, труднодоступные места, подобные удаленным друг от друга островам. Данное положение может   являться   следствием   географической   разобщенности,   несовместимости используемой   компьютерной   архитектуры,   несовместимости   используемых коммутационных протоколов и т.д. Интеграция отдельных баз данных в одно логическое целое способна изменить подобное положение дел.  Распределенная   база   данных  –  это  набор   логически   связанных   между   собой разделяемых   данных   (и   их   описаний),   которые   физически   распределены   в   некоторой компьютерной   сети.   Тогда  распределенная   СУБД  –  это   программный   комплекс, предназначенный для управления распределенными базами данных и позволяющий сделать распределенность информации прозрачной для конечного пользователя. Система   управления   распределенными   базами   данных   (СУРБД)   состоит   из   единой логической   базы   данных,   разделенной   на   некоторое   количество  фрагментов.  Каждый фрагмент   базы   данных   сохраняется   на   одном   или   нескольких   компьютерах,   которые соединены между собой линиями  связи и  каждый  из   которых  работает под  управлением  отдельной  СУБД. Любой из сайтов способен независимо обрабатывать запросы пользователей, требующие доступа к локально сохраняемым данным (что создает определенную степень локальной автономии), а также способен обрабатывать данные, сохраняемые на других компьютерах сети. Пользователи   взаимодействуют   с   распределенной   базой   данных   через   приложения. Приложения могут быть классифицированы следующим образом: приложения, которые не требуют доступа к данным на других сайтах  (локальные приложения),  и приложения, которые требуют подобного доступа (глобальные приложения). В распределенной СУБД должно   существовать   хотя   бы   одно   глобальное   приложение,   поэтому   любая   СУРБД должна отвечать следующим требованиям: • иметь набор логически связанных разделяемых данных; • сохраняемые данные разбиты на некоторое количество фрагментов; • между фрагментами может быть организована репликация данных; • фрагменты и их реплики распределены по различным сайтам; • сайты связаны между собой сетевыми соединениями; • работа с данными на каждом сайте управляется СУБД; •   СУБД   на   каждом   сайте   способна   поддерживать   автономную   работу   локальных приложений; • СУБД каждого сайта поддерживает хотя бы одно глобальное приложение. Очень важно понимать различия, существующие между распределенными СУБД и  распределенной обработкой данныхПреимущества и недостатки РСУБД   Системы   с   распределенными   базами   данных   имеют   преимущества   перед традиционными централизованными системами баз данных: 1. Отражение структуры организации.  Крупные организации, как правило, имеют множество отделений, которые могут находиться в разных концах страны и даже за ее пределами. Вполне логично будет предположить, что используемая компанией база данных должна   быть   распределена   между   ее   отдельными   офисами.   В   подобной   базе   данных персонал отделения сможет выполнять необходимые ему локальные запросы. Руководству компании   может   потребоваться   выполнять   глобальные   запросы,   предусматривающие получение доступа к данным, сохраняемым во всех существующих отделениях компании. 2.   Разделяемость   и   локальная   автономность.  Географическая   распределенность организации может быть отражена в распределении ее данных, причем пользователи одного сайта смогут получать доступ к данным, сохраняемым на других сайтах. Данные могут быть помещены на тот сайт, на котором зарегистрированы пользователи, которые их чаще всего   используют.   В   результате   заинтересованные   пользователи   получают   локальный контроль над требуемыми им данными и могут устанавливать или регулировать локальные ограничения на ихиспользование. Администратор глобальной базы данных (АБД) отвечает за систему в целом. Как правило, часть этой ответственности делегируется на локальный уровень,   благодаря   чему   АБД   локального   уровня   получает   возможность   управлять локальной СУБД. 3. Повышение доступности данных. В централизованных СУБД отказ центрального компьютера вызывает прекращение функционирования всей СУБД. Однако отказ одного из сайтов СУРБД или линии связи между сайтами сделает недоступными лишь некоторые сайты, тогда как вся система в целом сохранит свою работоспособность. Распределенные СУБД   проектируются   таким   образом,   чтобы   обеспечивать   продолжение функционирования системы несмотря на подобные отказы. Если выходит из строя один из узлов, система сможет перенаправить запросы к отказавшему узлу в адрес другого сайта. 4. Повышение надежности. Если организована репликация данных, в результате чего данные и их копии будут размещены на более чем одном сайте, отказ отдельного узла или соединительной связи между узлами не приведет к недоступности данных в системе. 5. Повышение производительности. Если данные размещены на самом нагруженном сайте,   который   унаследовал   от     систем­предшественников   высокий   уровень параллельности обработки, то развертывание распределенной СУБД может способствовать повышению   скорости   доступа   к   базе   данных   (по   сравнению   с   доступом   к   удаленной централизованной СУБД). Более того, поскольку каждый сайт работает только с частью базы данных, уровень использования центрального процессора и служб ввода/вывода может оказаться ниже, чем в случае централизованной СУБД. 6.   Экономические   выгоды.  В   шестидесятые   годы   мощность   вычислительной установки   возрастала   пропорционально   квадрату   стоимости   ее   оборудования,   поэтому система,   стоимость   которой   была   втрое   выше   стоимости   данной,   превосходила   ее   по мощности в девять раз. Эта зависимость получила название закона Гроша (Grosch). Однако в   настоящее   время   считается   общепринятым   положение,   согласно   которому   намного дешевле   собрать   из   небольших   компьютеров   систему,   мощность   которой   будет эквивалентна мощности одного большого компьютера. Оказывается, что намного выгоднее устанавливать   в   подразделениях   организации   собственные   маломощные   компьютеры, кроме того, гораздо дешевле добавить в сеть новые рабочие станции, чем модернизировать систему с мейнфреймом. Второй   потенциальный   источник   экономии   имеет   место   в   том   случае,   когда   базы данных   географически   удалены   друг   от   друга   и   приложения   требуют   осуществления доступа к распределенным данным. В этом случае из­за относительно высокой стоимости передаваемых   по   сети   данных   (по   сравнению   со   стоимостью   их   локальной   обработки)может оказаться экономически выгодным разделить приложение на соответствующие части и выполнять необходимую обработку на каждом из сайтов локально. ,