Принципы построения распределенных баз данных - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №1

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №2

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №3

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №4

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №5

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №6

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №7

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №8

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №9

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №10

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №11

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №12

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №13

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №14

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №15

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №16

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №17

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №18

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №19

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №20

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №21

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №22

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №23

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №24

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №25

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №26

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №27

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №28

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №29

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №30

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №31

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №32

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №33

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №34

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №35

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №36

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №37

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №38

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №39

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №40

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №41

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №42

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №43

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №44

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №45

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №46

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №47

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №48

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №49

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №50

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №51

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №52

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №53

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №54

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №55

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №56

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №57

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №58

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №59

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №60

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №61

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №62

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №63

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №64

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №65

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №66

Принципы построения распределенных баз данных, слайд №67

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Принципы построения распределенных баз данных. Доклад-сообщение содержит 67 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Принципы построения распределенных баз данных 1.Методы поддержки распределенных данных 2.Основные понятия распределенных баз данных 3.Распределенные транзакции. Протокол двухфазной фиксации.

Слайд 2

Описание слайда:

Общие принципы

Слайд 3

Описание слайда:

Общие принципы В основе распределенных баз данных лежат две основные идеи: много организационно и физически распределенных пользователей, одновременно работающих с общей базой данной (пользователи с разными учетными записями, с разными полномочиями и задачами); логически и физически распределенные данные, составляющие и образующие единое взаимосогласованное целое - общую базу данных.

Слайд 4

Описание слайда:

Основные принципы создания и функционирования распределенных баз данных Впервые задача об исследовании принципов построения и функционирования распределенных баз данных была поставлена К.Дейтом в рамках системы System R. Большую роль в исследовании принципов создания и функционирования распределенных баз данных внесли также и разработчики системы Ingres. Крис Дейт сформулировал основные принципы создания и функционирования распределенных баз данных.

Слайд 5

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту)

Слайд 6

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту) В идеальной системе все узлы равноправны и независимы, а расположенные на них базы являются равноправными поставщиками данных в общее пространство данных. База данных на каждом из узлов самодостаточна - она включает полный собственный словарь данных и полностью защищена от несанкционированного доступа.

Слайд 7

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту) Непрерывное функционирование. Удаление или добавление узла не должно требовать остановки системы в целом. Это качество можно трактовать как возможность непрерывного доступа к данным (известное "24 часа в сутки, семь дней в неделю") в рамках DDB вне зависимости от их расположения и вне зависимости от операций, выполняемых на локальных узлах. Это качество можно выразить лозунгом "данные доступны всегда, а операции над ними выполняются непрерывно".

Слайд 8

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту) Независимость от местоположения. Пользователь должен получать доступ к любым данным в системе, независимо от того, являются эти данные локальными или удалёнными. Это свойство означает полную прозрачность расположения данных. Пользователь, обращающийся к DDB, ничего не должен знать о реальном, физическом размещении данных в узлах информационной системы. Все операции над данными выполняются без учета их местонахождения. Транспортировка запросов к базам данных осуществляется встроенными системными средствами.

Слайд 9

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту) Независимость от фрагментации. Доступ к данным не должен зависеть от наличия или отсутствия фрагментации и от типа фрагментации. Независимость от репликации. Доступ к данным не должен зависеть от наличия или отсутствия реплик данных. Прозрачность тиражирования. Тиражирование данных - это асинхронный процесс переноса изменений объектов исходной базы данных в базы, расположенные на других узлах распределенной системы. Данное свойство означает, что тиражирование возможно, прозрачно и достигается внутрисистемными средствами.

Слайд 10

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту)

Слайд 11

Описание слайда:

Свойства транзакций Свойство атомарности - транзакция должна быть выполнена в целом или не выполнена вовсе. Свойство согласованности - гарантирует, что по мере выполнения транзакции данные переходят из одного согласованного состояния в другое - транзакция не разрушает взаимной согласованности данных. Свойство изолированности означает, что конкурирующие за доступ к базе данных транзакции физически обрабатываются последовательно, изолированно друг от друга, но для пользователей это выглядит так, как будто они выполняются параллельно. Свойство долговечности : если транзакция завершена успешно, то те изменения в данных, которые были ею произведены, не могут быть потеряны ни при каких обстоятельствах.

Слайд 12

Описание слайда:

Обработка распределенных транзакций Это качество DDB можно трактовать как возможность выполнения операций обновления распределенной базы данных ( INSERT, UPDATE, DELETE ), не разрушающее целостность и согласованность данных. Эта цель достигается применением двухфазового или двухфазного протокола фиксации транзакций (two-phase commit protocol), ставшего фактическим стандартом обработки распределенных транзакций. Его применение гарантирует согласованное изменение данных на нескольких узлах в рамках распределенной (или, как ее еще называют, глобальной) транзакции.

Слайд 13

Описание слайда:

Критерии распределенности (по К. Дейту) Независимость от типа оборудования. СУРБД должна функционировать на оборудовании с различными вычислительными платформами. Независимость от операционной системы. СУРБД должна функционировать под управлением различных ОС. Независимость от сетевой архитектуры. СУРБД должна быть способной функционировать в сетях с различной архитектурой, типами носителей и поддерживать любые сетевые протоколы. Независимость от типа СУБД. СУРБД должна быть способной функционировать поверх различных локальных СУБД, возможно, с различными моделями данных (требование гетерогенности). Дейт, К., Дж. Введение в системы баз данных. Издательский дом “Вильямс”, 2008. –630с.

Слайд 14

Описание слайда:

Методы поддержки распределенных данных

Слайд 15

Описание слайда:

Фрагментация

Слайд 16

Описание слайда:

Фрагментация

Слайд 17

Описание слайда:

Фрагментация Горизонтальная фрагментация означает хранение строк одной таблицы на различных узлах (фактически, хранение строк одной логической таблицы в нескольких идентичных физических таблицах на различных узлах). Вертикальная фрагментация означает распределение столбцов логической таблицы по нескольким узлам.

Слайд 18

Описание слайда:

Репликация данных

Слайд 19

Описание слайда:

Служба тиражирования

Слайд 20

Описание слайда:

Распределенные запросы

Слайд 21

Описание слайда:

Распределенные запросы. Пример

Слайд 22

Описание слайда:

Распределенные запросы. Пример

Слайд 23

Описание слайда:

Распределенные ограничения целостности

Слайд 24

Описание слайда:

Распределенные транзакции

Слайд 25

Описание слайда:

Протокол двухфазной фиксации

Слайд 26

Описание слайда:

Действия координатора транзакции

Слайд 27

Описание слайда:

Действия координатора транзакции II. Фаза 2 (принятие решения). При поступлении сообщения ABORT: занести в системный журнал запись abort и обеспечить ее перенос из буфера в ОП на ВЗУ; отправить всем участникам сообщение GLOBAL_ABORT и ждать ответов участников (тайм-аут). Если участник не отвечает в течение установленного тайм-аута, координатор считает, что данный участник откатит свою часть транзакции и запускает протокол ликвидации.

Слайд 28

Описание слайда:

Действия координатора транзакции Если все участники прислали COMMIT, поместить в системный журнал запись commit и обеспечить ее перенос из буфера в ОП на ВЗУ. Отправить всем участникам сообщение GLOBAL_COMMIT и ждать ответов всех участников. После поступления подтверждений о фиксации от всех участников: поместить в системный журнал запись end_transaction и обеспечить ее перенос из буфера в ОП на ВЗУ. Если некоторые узлы не прислали подтверждения фиксации, координатор заново направляет им сообщения о принятом решении и поступает по этой схеме до получения всех требуемых подтверждений.

Слайд 29

Описание слайда:

Действия участника транзакции

Слайд 30

Описание слайда:

Действия участника транзакции Если участник отправил координатору сообщение READY_COMMIT, то он ожидает ответа координатора в пределах установленного тайм-аута. При получении GLOBAL_ABORT участник помещает запись abort в файл журнала транзакций, откатывает свою часть транзакции и отправляет координатору подтверждение отката.

Слайд 31

Описание слайда:

Действия участника транзакции При получении GLOBAL_COMMIT участник помещает запись commit в файл журнала транзакций, фиксирует свою часть транзакции и отправляет координатору подтверждение фиксации. Если в течение установленного тайм-аута участник не получает сообщения от координатора, он откатывает свою часть транзакции.

Слайд 32

Описание слайда:

Протоколы ликвидации

Слайд 33

Описание слайда:

Протоколы ликвидации Простейший протокол ликвидации для участника заключается в блокировании процесса до тех пор, пока сеанс связи с координатором не будет восстановлен. Но в целях повышения производительности (и автономности) узлов могут быть предприняты и другие действия: Тайм-аут в состоянии INITIAL: участник не может сообщить о своем решении координатору и не может зафиксировать транзакцию. Но может откатить свою часть транзакции. Если он позднее получит команду PREPARE, он может проигнорировать ее или отправить координатору сообщение ABORT.

Слайд 34

Описание слайда:

Протоколы ликвидации Тайм-аут в состоянии PREPARED: участник уже известил координатора о решении COMMIT, то он не может его изменить. Участник оказывается заблокированным.

Слайд 35

Описание слайда:

Протоколы восстановления

Слайд 36

Описание слайда:

Протоколы восстановления При отказе координатора: В состоянии INITIAL: процедура 2ФФ еще не запускалась, поэтому после перезагрузки следует ее запустить. В состоянии WAITING: координатор уже направил команду PREPARE, но еще не получил всех ответов и не получил ни одного сообщения ABORT. В этом случае он перезапускает процедуру 2ФФ. В состоянии DECIDED: координатор уже направил участникам глобальное решение. Если после перезапуска он получит все подтверждения, то транзакция считается успешно зафиксированной. В противном случае он должен прибегнуть к протоколу ликвидации.

Слайд 37

Описание слайда:

Протоколы восстановления

Слайд 38

Описание слайда:

Протоколы восстановления Рассмотрим три возможных момента возникновения отказа: В состоянии INITIAL: участник еще не успел сообщить о своем решении координатору, поэтому он может выполнить откат, т.к. координатор не мог принять решение о глобальной фиксации транзакции без голоса этого участника. В состоянии PREPARED: участник уже направил сведения о своем решении координатору, поэтому он должен запустить свой протокол ликвидации. В состоянии ABORTED/COMMITED: участник уже завершил обработку своей части транзакции, поэтому никаких дополнительных действий не требуется.

Слайд 39

Описание слайда:

Реализация протокола 2ФФ

Слайд 40

Описание слайда:

Поддержка распределенности в Oracle

Слайд 41

Описание слайда:

Связь в распределенной БД Oracle

Слайд 42

Описание слайда:

Связи в распределенной БД Oracle

Слайд 43

Описание слайда:

Работа в распределенной БД

Слайд 44

Описание слайда:

Моментальные снимки в Oracle

Слайд 45

Описание слайда:

Моментальные снимки в Oracle

Слайд 46

Описание слайда:

Моментальные снимки в Oracle

Слайд 47

Описание слайда:

Моментальные снимки в Oracle

Слайд 48

Описание слайда:

Моментальные снимки в Oracle

Слайд 49

Описание слайда:

Регенерация моментальных снимков Oracle

Слайд 50

Описание слайда:

Регенерация моментальных снимков Oracle

Слайд 51

Описание слайда:

Усовершенствованное тиражирование Oracle

Слайд 52

Описание слайда:

Требования к распределенной базе данных РБД должна обладать (требования): локальными и глобальными (распределенными) средствами доступа к данным(СУБД); единообразной логикой прикладных программ во всех клиентских приложениях узлов сети; малым временем реакции на запросы пользователей; надежностью, исключающей разрушения целостности системы в случае выхода из строя ее отдельных компонент(узлов); открытостью, позволяющей наращивать объем локальных БД и добавлять новые клиентские приложения;

Слайд 53

Описание слайда:

Требования к распределенной базе данных развитой системой управления резервным копированием и восстановления данных в случае сбоев; защищенностью, следящей за соблюдением привилегий доступа к данным; высокой эффективностью, за счет выбора оптимальных алгоритмов использования сетевых ресурсов; развитым репликационным механизмом, позволяющим размещать обновленные копии данных в сети оптимальным образом.

Слайд 54

Описание слайда:

Принципы построения РБД Минимизация интенсивности обмена данными (сетевого трафика); Оптимальное размещение серверных и клиентских приложений в сети; Декомпозиция данных на часто и редко используемые сегменты (для правильной настройки репликации - размещение наиболее часто используемых данных на АРМ конечных пользователей); Периодическое сохранение копий данных и выполнение действий по поддержке целостности распределенной информационной системы.

Слайд 55

Описание слайда:

Критерии построения РБД Всесторонний анализ информационных потребностей предметной области с выявлением объемов хранимых данных, их сложности, достоверности, взаимосвязанности. Моделирование предполагаемого сетевого трафика при работе РБД с различными моделями репликации данных. Кластеризация элементов данных и программ их обработки. Цель- добиться максимальной автономности и слабосвязанности кластеров. Привязка кластеров данных к вероятным пользователям или АРМ. Поддержка эталонной копии данных и ограничение репликационного механизма. Разработка и реализация правил приведения локальных и центральной БД в непротиворечивое состояние.

Слайд 56

Описание слайда:

Компьютерные сети Основное средством передачи данных в ИС - компьютерные сети, подразделяемые на: низкоскоростные; среднескоростные; высокоскоростные. В сети с используется передача данных по: коммутируемым каналам связи; специально выделенным каналам связи. Компьютерная сеть - совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования аппаратных, программных и информационных ресурсов сети.

Слайд 57

Описание слайда:

Локальные сети По степени территориальной удаленности компьютерные сети классифицируются на: локальные; распределенные; глобальные. Локальные сети ЭВМ связывают пользователей одной организации, расположенных в одном или нескольких близлежащих зданиях и удаленных друг от друга на расстояние не больше 10 км. Локальные сети обслуживают до 80%-90% потребности в передаче информации и только 10-20% требуют своего обслуживания региональной или глобальной сетью. Локальные сети могут иметь любую структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны единым высокоскоростным каналом передачи данных, который является собственностью организации.

Слайд 58

Описание слайда:

Региональные и глобальные сети Региональные сети объединяют пользователей города, области, небольших стран и в качестве связи используют телефонные линии. Расстояние между узлами сети составляет 10-100 км. Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру, используют спутниковые каналы связи, позволяющие соединить узлы сети, находящиеся на расстоянии 10-15 тыс. км друг от друга.

Слайд 59

Описание слайда:

По способу установления соединений между пользователями (абонентами) сети делятся на: По способу установления соединений между пользователями (абонентами) сети делятся на: - сети с коммутацией каналов, характеризующиеся установлением прямой связи с абонентом на некоторое время в пределах общей очереди; - сети с коммутацией сообщений, которые характеризуются наличием узлов коммутации сообщений. Для таких узлов обеспечиваются технические средства получения и хранения сообщений. Задача ЭВМ, используемых для этих целей, - получить сообщение, запомнить его и в случае освобождения канала связи с абонентом по определенному адресу передать это сообщение;

Слайд 60

Описание слайда:

- сети с коммутацией пакетов, позволяющие длинное сообщение на передающем пункте разбить на пакеты сообщений с заголовком, адресом и контрольным числом, а на принимающем пункте – сборку сообщения по идентификатору. - сети с коммутацией пакетов, позволяющие длинное сообщение на передающем пункте разбить на пакеты сообщений с заголовком, адресом и контрольным числом, а на принимающем пункте – сборку сообщения по идентификатору.

Слайд 61

Описание слайда:

Основные понятия распределенных баз данных Сервером - называется процесс, обслуживающий информационные потребности клиента. Сервер, обеспечивающий поиск и обновление в базе данных называется сервером базы данных. Сервер баз данных - СУБД, основанная на архитектуре «клиент-сервер». Сервер, обеспечивающий некоторую обработку данных, называется сервером приложений.

Слайд 62

Описание слайда:

Клиент в клиент-серверных ИС Приложение, посылающее запрос на обслуживание сервером, является клиентом. Задача клиента в клиент-серверных ИС: 1). инициирование связи с сервером; 2). определение вида запроса на обслуживание; 3). получение результата обслуживания; 4). подтверждение окончания обслуживания.

Слайд 63

Описание слайда:

Основные понятия распределенных баз данных Если клиент и сервер располагаются на разных узлах локальной или глобальной вычислительной сети, то клиент-серверная архитектура является распределенной. SQL-сервер – собирательный термин, относящийся ко всем серверам баз данных, основанных на SQL.

Слайд 64

Описание слайда:

Наиболее популярные SQL-серверы

Слайд 65

Описание слайда:

Свойства серверных СУБД реализация для различных платформ (UNIX, Windows, Linux); наличие административных утилит; резервное копирование и восстановление данных; обслуживание репликаций; параллельная обработка данных в многопроцессорных системах; поддержка OLAP и создания хранилища данных (OLAP-On-line Analytic Processing – оперативная аналитическая обработка данных);

Слайд 66

Описание слайда:

распределенные запросы и транзакции; распределенные запросы и транзакции; использование средств проектирования БД (универсальных или ориентированных на конкретную СУБД); поддержка доступа к данным через Интернет.

Слайд 67

Описание слайда:

Литература к лекции (Интернет-ресурсы в свободном доступе) Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных. // Центр Информационных Технологий, Пушников А.Ю. Введение в системы управления базами данных. // Центр Информационных Технологий, Transact-SQL Reference. // Microsoft SQL Server 2000 Books Online. Microsoft Corp, 2000.