Hệ cơ sở dữ liệu phân tán

HÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n www.nhipsongcongnghe.net

Khoa CNTT §H KHTN §H Quèc Gia Hµ Néi Trang 1

HỆ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN

Ch−¬ng I: C¬ së d÷ liªu ph©n t¸n

Giíi thiÖu tæng qu¸t vÒ c¬ së d÷ liÖu vµ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n. Ph©n biÖt

c¬ së d÷ liÖu tËp trung víi c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n ®Ó thÊy ®−îc kh¸c biÖt gi÷a

hai c¬ së d÷ liÖu vµ lîi Ých cña c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n.

Ch−¬ng II: ThiÕt kÕ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n.

Ch−¬ng nµy m« t¶ c¸ch thiÕt kÕ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n ë møc thÊp nh−

ph©n chia quan hÖ thµnh c¸c ®o¹n, cÊp ph¸t ®o¹n, ®¸nh gi¸ c¸c c¸ch ph©n t¸n

d÷ liÖu sao cho hîp lý nhÊt. Träng t©m lµ ph©n ®o¹n ngang, ph©n ®o¹n däc vµ

ph©n ®o¹n hçn hîp. Tõ tµi liÖu tham kh¶o, luËn v¨n còng ®−a ra ®−îc hµm gi¸

trÞ cña c¸c c¸ch ph©n ®o¹n.

Ch−¬ng III X©y dùng hÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n trong kÕ to¸n tµi chÝnh.

HÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n www.nhipsongcongnghe.net

Khoa CNTT §H KHTN §H Quèc Gia Hµ Néi Trang 2

Ch−¬ng I

Giíi thiÖu c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n

Nh÷ng n¨m cña thËp kû 70, m¸y tÝnh ®· cã ®ñ kh¶ n¨ng x©y dùng hÖ

thèng th«ng tin vµ hÖ c¬ së d÷ liÖu. Mét mÆt ®· h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn c¸c

m« h×nh lý thuyÕt cho hÖ c¬ së d÷ liÖu vµ mÆt kh¸c nh÷ng nguån ph¸t triÓn hÖ

thèng øng dông ngµy cµng cã nhiÒu kinh nghiÖm. HÖ thèng th«ng tin h×nh

thµnh trªn c¬ së kÕt nèi c¸c m¸y tÝnh kh¸c nhau.

Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, hÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n ®−îc ph¸t triÓn dùa trªn c¬

së d÷ liÖu vµ m¹ng m¸y tÝnh. C¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n gåm nhiÒu c¬ së d÷ liÖu

tÝch hîp l¹i víi nhau th«ng qua m¹ng m¸y tÝnh ®Ó trao ®æi d÷ liÖu, th«ng tin...

C¬ së d÷ liÖu ®−îc tæ chøc vµ l−u tr÷ ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau trong m¹ng

m¸y tÝnh vµ ch−¬ng tr×nh øng dông lµm viÖc trªn c¬ së truy cËp d÷ liÖu ë

nh÷ng ®iÓm kh¸c nhau ®ã.

VÊn ®Ò hoµn toµn míi lµ x©y dùng vµ cµi ®Æt mét c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n.

CÇn gi¶i quyÕt vÊn ®Ò x©y dùng vµ cµi ®Æt c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n cô thÓ nh−

vÊn ®Ò thiÕt kÕ ph©n t¸n, thiÕt kÕ c¬ së d÷ liÖu...

I.C¬ së d÷ liÖu

VÒ c¬ b¶n c¬ së d÷ liÖu (Database) lµ tËp hîp d÷ liÖu ®−îc l−u tr÷ mét

c¸ch cã tæ chøc ®Ó phôc vô cho c«ng viÖc sö dông thuËn tiÖn nhÊt. D÷ liÖu lµ

sè liÖu, h×nh ¶nh... cÇn ®−îc l−u tr÷ d−íi d¹ng file, record...tiÖn lîi cho ng−êi

dïng ®èi víi viÖc tham kh¶o, xö lý...

Mçi c¬ së d÷ liÖu cÇn cã ch−¬ng tr×nh qu¶n lý, x¾p xÕp, duy tr×....d÷ liÖu

gäi lµ hÖ qu¶n trÞ c¬ së d÷ liÖu (DBMS - Database Management System). HÖ

qu¶n trÞ c¬ së d÷ liÖu ®−îc coi lµ bé diÔn dÞch ng«n ng÷ bËc cao ®Ó dÞch c¸c

c«ng viÖc ng−êi sö dông thao t¸c trªn d÷ liÖu mµ ng−êi dïng kh«ng cÇn quan

t©m ®Õn thuËt to¸n.

VÒ mÆt kiÕn tróc, c¬ së d÷ liÖu ®−îc ph©n chia thµnh c¸c møc kh¸c nhau.

Mét c¬ së d÷ liÖu c¬ b¶n cã ba phÇn chÝnh lµ møc vËt lý, møc kh¸i niÖm vµ

møc thÓ hiÖn. Tuy nhiªn víi c¬ së d÷ liÖu cÊp cao th× cã thÓ cã nhiÒu møc

ph©n ho¸ h¬n.

Møc vËt lý: lµ møc thÊp nhÊt cña kiÕn tróc hÖ c¬ së d÷ liÖu, ë møc nµy

d÷ liÖu ®−îc tæ chøc d−íi nhiÒu cÊp kh¸c nhau nh− b¶n ghi, file...

Møc kh¸i niÖm: lµ sù biÓu diÔn trõu t−îng cña c¬ së d÷ liÖu vËt lý vµ cã

thÓ nãi møc vËt lý lµ sù cµi ®Æt cô thÓ cña c¬ së d÷ liÖu ë møc kh¸i niÖm.

Møc thÓ hiÖn: khi c¬ së d÷ liÖu ®−îc thiÕt kÕ, nh÷ng g× thÓ hiÖn (giao

diÖn, ch−¬ng tr×nh qu¶n lý, b¶ng...) gÇn gòi víi ng−êi sö dông víi c¬ së d÷

HÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n www.nhipsongcongnghe.net

Khoa CNTT §H KHTN §H Quèc Gia Hµ Néi Trang 3

liÖu ë møc kh¸i niÖm gäi lµ khung nh×n. Nh− vËy sù kh¸c nhau gi÷a khung

nh×n vµ møc kh¸i niÖm kh«ng lín.

M« h×nh phæ biÕn nhÊt cña c¬ së d÷ liÖu lµ m« h×nh quan hÖ: trong m«

hinh quan hÖ xÐt tËp con cña tÝch Decard cña c¸c miÒn D (Domain) víi miÒn

lµ mét tËp c¸c gi¸ trÞ. Gäi D1, D2, D3,...Dn lµ n miÒn. TÝch Decard cña c¸c

miÒn D1× D2× D3×...×Dn lµ tËp tÊt c¶ n bé (v1,v2,v3...,vn) sao cho vi ∈ Di

víi i=1,..,n. Mçi hµng cña quan hÖ lµ mét bé (tuples). Quan hÖ lµ tËp con cña

tÝch Decard D1× D2× D3×...×Dn gäi lµ quan hÖ n ng«i. Khi ®ã mçi bé cã n

thµnh phÇn ( n cét ), mçi cét cña quan hÖ gäi lµ thuéc tÝnh.

II.C¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n vµ c¬ së d÷ liÖu tËp trung

C¬ së d÷ liÖu tËp trung cïng víi c¬ së d÷ liÖu kh«ng qua thiÕt kÕ h×nh

thµnh tr−íc khi cã c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n. Hai h×nh thøc nµy ph¸t triÓn trªn c¬

së tù ph¸t vµ hÖ thèng tËp trung. Nh− vËy hai h×nh thøc nµy kh«ng ®¸p øng

®−îc yªu cÇu tæ chøc vµ c«ng viÖc trªn ph¹m vi lín.

C¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n ®−îc thiÕt kÕ kh¸c c¬ së d÷ liÖu tËp trung. Do ®ã

cÇn ®èi s¸nh c¸c ®Æc tr−ng cña c¬ së d÷ liªu ph©n t¸n víi c¬ së d÷ liÖu tËp

trung ®Ó thÊy ®−îc lîi Ých cña c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n. §Æc tr−ng m« t¶ c¬ së

d÷ liÖu tËp trung lµ ®iÒu khiÓn tËp trung, ®éc lËp d÷ liÖu, gi¶m bít d− thõa, c¬

cÊu vËt lý phøc t¹p ®èi víi kh¶ n¨ng truy cËp, toµn vÑn, håi phôc, ®iÒu khiÓn

t−¬ng tranh, biÖt lËp vµ an toµn d÷ liÖu.

§iÒu khiÓn tËp trung: §iÒu khiÓn tËp trung c¸c nguån th«ng tin cña c«ng

viÖc hay tæ chøc. Cã ng−êi qu¶n trÞ ®¶m b¶o an toµn d÷ liÖu.

Trong c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n: kh«ng ®Ò cËp ®Õn vÊn ®Ò ®iÒu khiÓn tËp

trung. Ng−êi qu¶n trÞ c¬ së d÷ liÖu chung ph©n quyÒn cho ng−êi qu¶n trÞ c¬ së

d÷ liÖu ®Þa ph−¬ng.

§éc lËp d÷ liÖu: lµ mét trong nh÷ng nh©n tè t¸c ®éng ®Õn cÊu tróc c¬ së

d÷ liÖu ®Ó tæ chøc d÷ liÖu chuyÓn cho ch−¬ng tr×nh øng dông. TiÖn lîi chÝnh

cña ®éc lËp d÷ liÖu lµ c¸c ch−¬ng tr×nh øng dông kh«ng bÞ ¶nh h−ëng khi thay

®æi cÊu tróc vËt lý cña d÷ liÖu. Trong c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n, ®éc lËp d÷ liÖu cã

tÇm quan träng còng nh− trong c¬ së d÷ liÖu truyÒn thèng. Kh¸i niÖm c¬ së

d÷ liÖu trong suèt m« t¶ ho¹t ®éng ch−¬ng tr×nh trªn c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n

®−îc viÕt nh− lµm viÖc trªn c¬ së d÷ liÖu tËp trung. Hay nãi c¸ch kh¸c tÝnh

®óng ®¾n cña ch−¬ng tr×nh kh«ng bÞ ¶nh h−ëng bëi viÖc di chuyÓn d÷ liÖu tõ

n¬i nµy sang n¬i kh¸c trong m¹ng m¸y tÝnh. Tuy nhiªn tèc ®é lµm viÖc bÞ ¶nh

h−ëng do cã thêi gian di chuyÓn d÷ liÖu.

Gi¶m d− thõa d÷ liÖu: Trong c¬ së d÷ liÖu tËp trung, tÝnh d− thõa h¹n chÕ

®−îc cµng nhiÒu cµng tèt v×:

-D÷ liÖu kh«ng ®ång nhÊt khi cã vµi b¶n sao cña cïng c¬ së d÷ liÖu logic;

®Ó tr¸nh ®−îc nh−îc ®iÓm nµy gi¶i ph¸p lµ chØ cã mét b¶n sao duy nhÊt.

HÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n www.nhipsongcongnghe.net

Khoa CNTT §H KHTN §H Quèc Gia Hµ Néi Trang 4

-Gi¶m kh«ng gian l−u tr÷. Gi¶m d− thõa cã nghÜa lµ cho phÐp nhiÒu øng

dông cïng truy cËp ®Õn mét c¬ së d÷ liÖu mµ kh«ng cÇn ®Õn nhiÒu b¶n sao ë

nh÷ng n¬i ch−¬ng tr×nh øng dông cÇn .

Trong c¬ së d÷ liÖu truyÒn thèng tÝnh d− thõa d÷ liÖu còng cÇn quan t©m

v×:

-TÝnh côc bé cña ch−¬ng tr×nh øng dông sÏ t¨ng nÕu d÷ liÖu ®Æt ë mäi n¬i

mµ ch−¬ng tr×nh øng dông cÇn.

-Kh¶ n¨ng s½n sµng cña hÖ thèng cao bëi v× khi cã lçi ë mét n¬i nµo ®ã

trong hÖ thèng th× kh«ng c¶n trë ho¹t ®éng cña ch−¬ng tr×nh øng dông.

Nãi chung, nguyªn nh©n ®èi lËp víi tÝnh d− thõa ®−a ra trong m«i tr−êng

truyÒn thèng vÉn cßn ®óng cho hÖ thèng ph©n t¸n vµ v× vËy c«ng viÖc ®Þnh gi¸

møc ®é tèt cña tÝnh d− thõa ®ßi hái ®Þnh gi¸ l¹i c«ng viÖc lùa chän møc ®é d−

thõa d÷ liÖu.

C¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n kh¾c phôc ®−îc hai nh−îc ®iÓm nµy v× d÷ liÖu ®−îc

chia ra thµnh nhiÒu phÇn nhá vµ chØ cã mét b¶n sao logic tæng thÓ duy nhÊt ®Ó

tiÖn cho viÖc truy cËp d÷ liÖu.

CÊu tróc vËt lý vµ kh¶ n¨ng truy cËp: ng−êi sö dông truy cËp ®Õn c¬ së d÷

liÖu tËp trung ph¶i th«ng qua cÊu tróc truy cËp phøc t¹p: ®Þnh vÞ c¬ së d÷ liÖu,

thiÕt lËp ®−êng truyÒn...

Trong c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n, cÊu tróc truy cËp phøc t¹p kh«ng ph¶i lµ

c«ng cô chÝnh ®Ó truy cËp hiÖu qu¶ ®Õn c¬ së d÷ liÖu. HiÖu qu¶ cã nghÜa lµ

thêi gian t×m kiÕm vµ chuyÓn d÷ liÖu nhá nhÊt, chi phÝ truyÒn th«ng thÊp nhÊt.

Mçi c¸ch thøc truy cËp c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n viÕt bëi ng−êi lËp tr×nh hoÆc

t¹o ra bëi mét bé tèi −u. C«ng viÖc viÕt ra mét c¸ch thøc truy cËp c¬ së d÷ liÖu

ph©n t¸n còng gièng nh− viÕt ch−¬ng tr×nh duyÖt trong c¬ së d÷ liÖu tËp trung.

C«ng viÖc mµ ch−¬ng tr×nh duyÖt nµy lµm lµ x¸c ®Þnh xem cã thÓ truy cËp ®Õn

®−îc bao nhiªu c¬ së d÷ liÖu.

TÝnh toµn vÑn, håi phôc vµ ®iÒu khiÓn t−¬ng tranh: MÆc dï trong c¬ së d÷

liÖu, tÝnh toµn vÑn, håi phôc vµ ®iÒu khiÓn ®ång thêi liªn quan nhiÒu vÊn ®Ò

liªn quan lÉn nhau. Më réng h¬n vÊn ®Ò nµy lµ viÖc cung cÊp c¸c giao t¸c.

Giao t¸c lµ ®¬n vÞ c¬ b¶n cña viÖc thùc hiÖn: giao t¸c cô thÓ lµ bã c«ng viÖc

®−îc thùc hiÖn toµn bé hoÆc kh«ng ®−îc thùc hiÖn.

Trong c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n, vÊn ®Ò ®iÒu khiÓn giao t¸c tù trÞ cã ý nghÜa

quan träng: hÖ thèng ®iÒu phèi ph¶i chuyÓn ®æi c¸c quü thêi gian cho c¸c giao

t¸c liªn tiÕp. Nh− vËy giao t¸c tù trÞ lµ ph−¬ng tiÖn ®¹t ®−îc sù toµn vÑn trong

c¬ së d÷ liÖu Cã hai mèi nguy hiÓm cña giao t¸c tù trÞ lµ lçi vµ t−¬ng tranh.

TÝnh biÖt lËp vµ an toµn: trong c¬ së d÷ liÖu truyÒn thèng, ng−êi qu¶n trÞ

hÖ thèng cã quyÒn ®iÒu khiÓn tËp trung, ng−êi sö dông cã ch¾c ch¾n ®−îc

HÖ c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n www.nhipsongcongnghe.net

Khoa CNTT §H KHTN §H Quèc Gia Hµ Néi Trang 5

ph©n quyÒn míi truy cËp vµo ®−îc d÷ liÖu. §iÓm quan träng lµ trong c¸ch tiÕp

cËn c¬ së d÷ liÖu tËp trung, kh«ng cÇn thñ tôc ®iÒu khiÓn chuyªn biÖt.

Trong c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n, nh÷ng ng−êi qu¶n trÞ ®Þa ph−¬ng còng ph¶i

gi¶i quyÕt vÊn ®Ò t−¬ng tù nh− ng−êi qu¶n trÞ c¬ së d÷ liÖu truyÒn thèng.

Tuy nhiªn, hai vÊn ®Ò ®Æc biÖt sau ®©y cña c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n cã ý

nghÜa quan träng khi ®Ò cËp ®Õn:

-Thø nhÊt trong c¬ së d÷ liÖu ph©n t¸n víi cÊp ®é tù trÞ cao ë mçi ®iÓm,

ng−êi cã d÷ liÖu ®Þa ph−¬ng sÏ c¶m thÊy an toµn h¬n v× hä cã thÓ tù b¶o vÖ d÷

liÖu cña m×nh thay v× phô thuéc vµo ng−êi qu¶n trÞ hÖ thèng tËp trung.

-Thø hai, vÊn ®Ò an toµn thùc chÊt víi hÖ thèng ph©n t¸n kh«ng gièng nh−

c¸c hÖ thèng th«ng th−êng kh¸c mµ cßn liªn quan ®Õn m¹ng truyÒn th«ng.

tÝnh më vµ nhiÒu ng−êi dïng trong cïng hÖ thèng sö dông nhiÒu c¬ së d÷ liÖu.

V× yªu cÇu cña c«ng ty, doanh nghiÖp, ®¬n vÞ kinh doanh... vÒ vÊn ®Ò tæ

chøc sao cho kinh doanh cã hiÖu qu¶ nhÊt vµ n¾m b¾t th«ng tin nhanh nhÊt

nay v× hÖ thèng nµy tho¶ m·n ®−îc nh÷ng yªu cÇu tæ chøc cña ®¬n vÞ. Lîi

gi¶i quyÕt ®−îc nh÷ng h¹n chÕ cña c¬ së d÷ liÖu tËp trung vµ phï hîp xu

h−íng ph¸t triÓn tù nhiªn víi c¬ cÊu kh«ng tËp trung cña c¸c tæ chøc, c«ng ty

doanh nghiÖp...

thuéc vÒ cïng mét hÖ thèng nh−ng tr¶i réng ra nhiÒu ®iÓm trªn m¹ng m¸y

t−¬ng ®−¬ng nhau:

vµ c¬ së d÷ liÖu ®¬n lÎ.

liªn kÕt chÆt chÏ víi nhau nh− tÝnh kÕt nèi, tÝnh liªn quan logÝc.. Trong c¬ së

d÷ liÖu tËp trung, mçi vÞ trÝ qu¶n lý mét c¬ së d÷ liÖu vµ ng−êi sö dông ph¶i

truy cËp ®Õn c¬ së d÷ liÖu ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau ®Ó lÊy th«ng tin tæng hîp.

Khoa CNTT §H KHTN §H Quèc Gia Hµ Néi Trang 6

®éng lùc thóc ®Èy kinh tÕ th−¬ng m¹i ph¸t triÓn réng h¬n, th× viÖc ph¸t triÓn

c¸c c¬ së d÷ liÖu tËp trung cã s½n ë c¸c vÞ trÝ ®Þa ph−¬ng.

sÏ cung cÊp kh¶ n¨ng ph¸t triÓn thuËn lîi h¬n vµ gi¶m ®−îc xung ®ét vÒ chøc

n¨ng gi÷a c¸c ®¬n vÞ ®· tån t¹i vµ gi¶m ®−îc xung ®ét gi÷a c¸c ch−¬ng tr×nh

øng dông khi truy cËp ®Õn c¬ së d÷ liÖu. Víi h−íng tËp trung ho¸, nhu cÇu

ph¸t triÓn trong t−¬ng lai sÏ gÆp khã kh¨n.

dông ®Æt ë ®Þa ph−¬ng cã thÓ gi¶m bít ®−îc chi phÝ truyÒn th«ng khi thùc hiÖn

b»ng c¸ch khai th¸c c¬ së d÷ liÖu t¹i chç.

l−îng c«ng viÖc thùc hiÖn qua ¸p dông nguyªn lý xö lý song song víi hÖ

chuÈn më réng vÞ trÝ lµm cho c¸c n¬i xö lý cã thÓ hç trî lÉn nhau. Do ®ã tr¸nh

®−îc hiÖn t−îng t¾c nghÏn cæ chai trong m¹ng truyÒn th«ng hoÆc trong c¸c

dÞch vô th«ng th−êng cña toµn bé hÖ thèng.

nh»m ®¹t ®−îc tÝnh dÔ hiÓu vµ tÝnh s½n sµng cao h¬n. Tuy nhiªn ®Ó ®¹t ®−îc

môc tiªu nµy kh«ng ph¶i lµ dÔ lµm vµ ®ßi hái sö dông kü thuËt phøc t¹p. Kh¶

n¨ng xö lý tù trÞ cña c¸c ®iÓm lµm viÖc kh¸c nhau kh«ng ®¶m b¶o tÝnh dÔ sö

dông.

liÖu ph©n t¸n:

-C«ng nghÖ t¹o ra m¸y tÝnh nhá vµ nÒn t¶ng phÇn cøng cã kh¶ n¨ng phôc

trªn hai kü thuËt thiÕt kÕ chÝnh lµ Top-down vµ Bottom-up tõ nh÷ng n¨m thËp

kû 60.

Thư viện tri thức trực tuyến

Hệ cơ sở dữ liệu phân tán

Nội dung xem thử

Mô tả chi tiết

Tài liệu tương tự (6)

hệ cơ sở dữ liệu phân tán và ứng dụng trong máy tìm kiếm

Hệ Cơ Sở Dữ Liệu + Bài Tập + Thực Hành Full

hệ cơ sở dữ liệu quản lý giao dịch

hệ cơ sở dữ liệu quy hoạch thiết kế và quản trị cơ sở dữ liệu

hệ cơ sở dữ liệu mô hình thực tế liên kết thực hiện

hệ cơ sở tri thức dự đoán hôn nhân