Distribuované systémy

1. Distribuované systémy • Centralizovaný databázový systém • Distribuované systémy - distributed computing • Prečo distribuované databázy? • Decentralizácia Základné pojmy DSRBD • Distribuovaný systém • Distribuovaný SRBD

2. Charakteristiky DDBS • Množina logicky súvisiacich zdieľaných dát • Dáta rozdelené do fragmentov • Fragmenty môžu byť replikované • Fragmenty/repliky majú svoju lokalitu • Lokality sú prepojené komunikačnou sieťou • Dáta v každej lokalite sú riadené SRBD • Systémy RBD spravujú lokálne aplikácie autonómne • Každý SRBD participuje aspoň v jednej globálnej aplikácii

3. VýhodyDDBS • Distribuovaná povaha niektorých databázových aplikácií, resp. odraz organizačnej štruktúry • Zdieľanie a lokálna autonómia • Prístupnosť • Spoľahlivosť • Zlepšený výkon • Ekonomičnosť • Modulárnosť • Otvorenosť • Škálovateľnosť • Ďalšie funkcie

4. Nevýhody DDBS • Zložitosť • Náklady – špeciálne manažment systému • Bezpečnosť – sieť musí byť bezpečná • Riadenie integrity je ťažšie • Nedostatok štandardov • Nedostatok skúseností • Návrh databázy je zložitejší – návrh fragmentácie, alokácia fragmentov do uzlov špecifikovaných siete, replikácie

5. Architektúra • Viac počítačov, nazývaných „site“ alebo uzly • Komunikačná sieť – prepojenie uzlov za účelom prenosu dát a príkazov medzi uzlami siete. LAN, WAN • Siete môžu mať rozličnú topológiu – priama komunikačná cesta medzi uzlami Základné architektúry • klient-server • 3-úrovňová architectúra • n-úrovňová architektúra • distribuované objekty • voľne spriahnuté (loose coupling) • pevne spriahnuté (tight coupling, cluster)

6. Typy DSRBD • homogénne DSRBD • heterogénne DSRBD Funkcie DSRBD: • všetky funkcie SRBD • rozšírenia: • rozšírené komunikačné služby • rozšírený dátový slovník • distribuované spracovanie dotazov • rozšírené riadenie konkurentnosti • rozšírené služby pre obnovu systému • rozšírené riadenie bezpečnosti

7. Architektúra schém DSRBD • množina globálnych externých schém • globálna konceptuálna schéma • schéma fragmentácie a schéma alokácie • množina schém pre každý lokálny SRBD vyhovujúca 3-úrovňovej architektúre

8. Kľúčové problémy v distribuovaných databázových systémoch • alokácia dát – kde sú dáta uložené? Dáta by mali byť uložené v uzloch s optimálnou distribúciou. • fragmentácia – relácia môže byť rozdelená do subrelácií nazývaných fragmenty, ktoré sú umiestnené v rôznych uzloch. • replikácia – kópia fragmentu môže byť udržiavaná v niekoľkých uzloch. • analýza najdôležitejších transakcií založených na kvantitatívnych a kvalitatívnych informáciách

9. Alokácia dát • centralizovaná – pozostáva z jednej databázy umiestnenej v jednom uzle, používatelia pristupujú k databáze cez sieť. Toto nie je distribuovaný DBS. • fragmentovaná (alebo po častiach) – databáza je rozdelená do disjunktných fragmentov, každý fragment je v jednom uzle. • úplná replikácia – v každom uzle je udržiavaná úplná kópia databázy. • výberová (selektívna replikácia) – kombinácia predchádzajúcich troch spôsobov.

10. Fragmentácia Dôvody fragmentácie: • použitie • efektívnosť • paralelizmus • Bezpečnosť Typy fragmentácie: • horizontálna • vertikálna • kombinovaná • odvodená • žiadna fragmentácia Správnosť fragmentácie = úplnosť, rekonštrukcia, disjunknosť

11. Transparentnosť • distribučná • transakčná • vykonávania • SRBD

12. Replikácia Replikácia dát – dovoľuje, že určité dáta sú ukladané vo viac ako jednom uzle, ako aj replikácie fragmentov sú umiestnené vo viacerých uzloch • Plná replikácia • Žiadna replikácia • Čiatočná replikácia

13. Date’s 12 Rules for a DDBMS • Fundamental Principle To the user, a distributed system should look exactly like a non-distributed system. • Local Autonomy • No Reliance on a Central Site • Continuous Operation • Location Independence • Fragmentation Independence • Replication Independence • Distributed Query Processing • Distributed Transaction Processing • Hardware Independence • Operating System Independence • Network Independence • Database Independence Note: last four rules are ideal! (Valentina Tamma)