摘 要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的相關(guān)問題越來越受到專家學(xué)者的重視，但是從目前的研究狀況來看，在分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上還有很多問題有待解決。在本文中，筆者以分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹為起始點(diǎn)，對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則以及設(shè)計(jì)核心內(nèi)容展開分析，目的在于完善分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的相關(guān)研究。

【關(guān)鍵詞】分布式 計(jì)算機(jī)技術(shù) 數(shù)據(jù)庫 管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展導(dǎo)致以往的數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)生活的需求，如今大眾更是希望在訪問存放在不同網(wǎng)絡(luò)以及不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)時(shí)，不用過多的去了解數(shù)據(jù)是如何在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行存儲(chǔ)的，而且當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的某一部位出現(xiàn)問題時(shí)，原本的數(shù)據(jù)仍然不會(huì)丟失，因此，這就要求在對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照一定的設(shè)計(jì)原則并且以設(shè)計(jì)原則為指導(dǎo)來完善設(shè)計(jì)內(nèi)容。

1 分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹

1.1 較高的安全性

在分布式結(jié)構(gòu)中，客戶端與數(shù)據(jù)庫之間存在運(yùn)用程序服務(wù)器，因而導(dǎo)致客戶端無法直接對(duì)數(shù)據(jù)庫展開訪問，這為數(shù)據(jù)庫的非法入侵問題提供了一個(gè)行之有效的解決方式，因此提高了安全性。

1.2 維護(hù)的快捷性

由于邏輯代碼的封裝過程在中間層進(jìn)行，不同客戶端上的運(yùn)用均在中間層進(jìn)行訪問，因此，只需要在中間層便可以完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的訪問控制，從而為系統(tǒng)的更新?lián)Q代等維護(hù)提供了便捷條件。

1.3 平衡數(shù)據(jù)處理

因?yàn)榉植际浇Y(jié)構(gòu)能夠平衡載荷，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源能夠優(yōu)化處理，而且對(duì)于不能工作的服務(wù)器能夠用冗余的系統(tǒng)取而代之，因此在一定程度上提升了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。

2 分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

2.1 系統(tǒng)安全原則

對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，安全性至關(guān)重要，系統(tǒng)安全具體體現(xiàn)在當(dāng)系統(tǒng)的某一個(gè)部位出現(xiàn)問題時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)作而且原數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，通常采用域的形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，在系統(tǒng)運(yùn)行的任何一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)均只有一個(gè)主服務(wù)器來承擔(dān)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)工作，同時(shí)，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，除了主服務(wù)器以外，還有若干個(gè)備份服務(wù)器，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)，備份服務(wù)器接替主服務(wù)器的工作維持系統(tǒng)運(yùn)行。因此，接替運(yùn)轉(zhuǎn)的備份服務(wù)器必須能夠與主服務(wù)器同步，當(dāng)對(duì)主服務(wù)器上的重要任何配置進(jìn)行更改時(shí)均需要在備份服務(wù)器上有所反饋，做出同樣處理。

2.2 數(shù)據(jù)透明原則

在分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)透明原則不容忽視，也就是對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)透明化的管理狀態(tài)，而這一原則可以通過系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)字典來實(shí)現(xiàn)。在計(jì)算機(jī)中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)管理中的重要組成部分，其主要作用就是將系統(tǒng)里面的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分類然后按照一定的邏輯順序組織在一起，進(jìn)而為數(shù)據(jù)的查詢、瀏覽、復(fù)制等一系列操作提供便利。當(dāng)操作者得到進(jìn)入邏輯數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問的相應(yīng)權(quán)限之后，便可以開始訪問，而不需要再來考慮自己所用的系統(tǒng)、用的哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)以及所訪問的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的放置位置。因此便實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)透明性的要求。

3 分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)核心內(nèi)容

3.1 客戶機(jī)和服務(wù)器以及服務(wù)器相互之間的通信

分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要一個(gè)良好的通信機(jī)制，而實(shí)現(xiàn)信息的直接傳遞則是系統(tǒng)通信的核心部分，在運(yùn)行過程中，這一通信機(jī)制往往是依靠Windows socket消息驅(qū)動(dòng)程序來實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)客戶機(jī)與服務(wù)器相互通信時(shí)，客戶機(jī)首先會(huì)向服務(wù)器發(fā)送用戶名、口令等相關(guān)連接信息，與此同時(shí)，服務(wù)器將會(huì)打開對(duì)應(yīng)的搜尋端口號(hào)來獲取客戶機(jī)的指令請(qǐng)求。為了方便信息的發(fā)送與接收，系統(tǒng)采用特定用戶的傳播模式，以函數(shù)形式在客戶機(jī)與服務(wù)器間實(shí)行信息傳遞。

3.2 系統(tǒng)相關(guān)配置文件

配置文件是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充的關(guān)鍵文件，在管理系統(tǒng)中主要分為兩大類：服務(wù)器配置文件以及客戶機(jī)配置文件，具體作用如下所述：

3.2.1 服務(wù)器配置文件

當(dāng)某個(gè)服務(wù)器進(jìn)入系統(tǒng)并且運(yùn)行后，該服務(wù)器先從放置有每一個(gè)服務(wù)器名以及通信端口號(hào)的配置文件中調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)，然后依據(jù)獲取的數(shù)據(jù)來初始化連接對(duì)象以達(dá)到連接每一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)器的目的。

3.2.2 主服務(wù)器配置文件

當(dāng)系統(tǒng)中已存在某個(gè)主服務(wù)器，其余每個(gè)服務(wù)器均會(huì)對(duì)主服務(wù)器名、通信端口號(hào)等相關(guān)信息進(jìn)行記錄，形成配置文件，而這正是主服務(wù)器與備份服務(wù)相互連接時(shí)的識(shí)別信息。

3.2.3 客戶機(jī)配置文件

當(dāng)客戶機(jī)與服務(wù)器通信時(shí)，服務(wù)器需要對(duì)與自身連接的客戶機(jī)的端口號(hào)有記錄，以便打開這個(gè)端口進(jìn)行偵聽，因此，客戶機(jī)配置文件正是為了保留客戶機(jī)通信端口號(hào)而存在。

3.3 數(shù)據(jù)一致性

首先，當(dāng)系統(tǒng)中的另外一個(gè)副本正在被訪問時(shí)，就無法提交修改后的文件，因?yàn)樵谕粫r(shí)間被訪問的兩個(gè)副本，其所做的更改有產(chǎn)生沖突的可能性。其次，如果系統(tǒng)在發(fā)出連接信號(hào)時(shí)，尋找不到某個(gè)副本，進(jìn)而系統(tǒng)就會(huì)對(duì)這個(gè)副本進(jìn)行忽略性的處理，并且對(duì)所做的更改進(jìn)行提交。但是這種處理方式并不代表不在需要這個(gè)副本，而是讓這個(gè)副本推遲更新。對(duì)于數(shù)據(jù)變更，系統(tǒng)將會(huì)以事務(wù)文件的形式將其保留，與此同時(shí)，在數(shù)據(jù)字典上將這個(gè)副本和最近副本標(biāo)記上不一致的標(biāo)志，通過這個(gè)標(biāo)志來證明這個(gè)副本還沒有進(jìn)行提交的更改，而且還需在數(shù)據(jù)字典上對(duì)此副本沒有做出提交的事務(wù)文件名稱做相應(yīng)的登記，當(dāng)此副本所在節(jié)點(diǎn)重新開啟或者再次進(jìn)入系統(tǒng)，將會(huì)在數(shù)據(jù)字典中搜尋同最近副本不一樣的相關(guān)標(biāo)志。以上所述的方法，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中能夠有效的維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性。

4 結(jié)束語

在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不僅能夠提高各單位辦公效率，而且還能夠在很大程度上減少運(yùn)行成本。本文以分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)堅(jiān)守的系統(tǒng)安全原則以及數(shù)據(jù)透明原則作了分析，并以此引出分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通信、配置文件、數(shù)據(jù)一致性等核心內(nèi)容，通過以上研究來為設(shè)計(jì)出處理更加靈活，性能更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供一些建議。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

潘培雯（1980-），女，湖北省荊州市人?，F(xiàn)為武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，主要從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與研究。

作者單位

武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北省武漢市 430000