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        基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)

        2018-03-02 12:22:12譚松榮王偉

        譚松榮 王偉

        摘要:本文探討了分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的綜合概述,研究分析了對分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的設(shè)計。

        關(guān)鍵詞:交換中心;分布式系統(tǒng);數(shù)據(jù)同步技術(shù)

        中圖分類號:TP311.13 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)12-0140-01

        由于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高效性、數(shù)據(jù)共享等優(yōu)點,在目前社會發(fā)展的過程中得到了廣泛的應(yīng)用,所以一種基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步的技術(shù)以應(yīng)運而生,這種技術(shù)能夠讓各個數(shù)據(jù)庫的站點在交換中心中對數(shù)據(jù)進行直接交換,并且能夠靈活將同步模式和數(shù)據(jù)下發(fā)的方式進行配置,在很大程度上使數(shù)據(jù)的安全性、完整性和抗抵賴性得到了保證。

        1 分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的綜合概述

        1.1 數(shù)據(jù)同步技術(shù)

        數(shù)據(jù)同步技術(shù)就是指將數(shù)據(jù)庫站點之間的數(shù)據(jù)的更新能夠在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中得到同步,讓數(shù)據(jù)能夠分布存放,從而讓數(shù)據(jù)庫能夠進行分布式的處理的一種技術(shù)。這種處理方式通過將允許使用的應(yīng)用程序透明地對分布存放的數(shù)據(jù)進行存取,能夠讓用戶在使用的過程中感覺這些數(shù)據(jù)是存放在本地相應(yīng)的服務(wù)器上,在一定程度上增加了用戶的體驗感。

        1.2 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)同步技術(shù)的特點

        分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)主要有四個特點,包括跨平臺性和異構(gòu)性、能靈活配置同步模式、穩(wěn)定性以及在傳輸過程中的機密性。該技術(shù)的跨平臺性和異構(gòu)性體現(xiàn)在使用JAVA技術(shù)進行開發(fā),將XML作為其中的一種中間件,能夠在一定程度上降低異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存在的差異和不兼容的問題,讓數(shù)據(jù)能夠在該系統(tǒng)中進行交換,使系統(tǒng)的擴充和與其他一些系統(tǒng)的信息交流得到了發(fā)展;能靈活配置同步模式體現(xiàn)在可以在不同的應(yīng)用環(huán)境中選擇不同的數(shù)據(jù)同步的模式,而數(shù)據(jù)同步的模式主要有兩種,其中包括全量同步和增量同步;其穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)運行的過程中不會因為網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定而丟失相關(guān)的數(shù)據(jù),也不會使相應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)錯亂的現(xiàn)象;機密性體現(xiàn)在由于在數(shù)據(jù)的傳輸過程中,采用的是一種特殊的封裝格式,并且使用的是安全性比較好的設(shè)備進行傳輸,因此能夠保證整個數(shù)據(jù)的傳輸過程有很好的機密性和完整性[1]。

        2 對分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的設(shè)計

        2.1 對其架構(gòu)的設(shè)計

        分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)主要采用的是一種基于交換中心的同步架構(gòu)的模式,其主要是將每個數(shù)據(jù)庫站點所要提交的同步數(shù)據(jù)提供給交換中心,然后讓交換中心能夠自主根據(jù)數(shù)據(jù)庫站點的需要分發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這樣使數(shù)據(jù)庫的站點發(fā)生一定的改變之后,不用直接將數(shù)據(jù)分發(fā)給其他的數(shù)據(jù)庫站點,它只用將發(fā)生改變的數(shù)據(jù)發(fā)送給交換中心,然后讓交換中心對發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進行分發(fā),有效避免了各個數(shù)據(jù)庫站點之間交換數(shù)據(jù)信息的頻率,也使各個站點之間的連接性減弱[2]。

        基于交換中心的同步架構(gòu)模式有兩個優(yōu)點,其一是能夠靈活配置同步模式,數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的每個站點將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息傳送給交換中心,不需要對數(shù)據(jù)進行全量同步或者增量同步的考慮,其二是在一定程度上避免了總的數(shù)據(jù)庫的站點對其它站點進行維護的麻煩,并且根據(jù)后期的需要增加或者減少的站點也不會影響數(shù)據(jù)庫站點的正常運行。

        2.2 同步技術(shù)的具體實現(xiàn)

        (1)相關(guān)系統(tǒng)的具體組成。組成同步系統(tǒng)主要有各個數(shù)據(jù)庫站點的同步模塊、交換中心以及數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)哪K,數(shù)據(jù)庫站點的同步模塊的工作主要是采集發(fā)生變化的數(shù)據(jù)、封裝XML的數(shù)據(jù)以及對XML數(shù)據(jù)進行解析等;交換中心的工作主要是配置相關(guān)的同步模式并對各個同步的數(shù)據(jù)庫站點進行維護等;而數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)哪K的工作主要是有效保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全等。比如有兩個同步模塊A和B,兩個數(shù)據(jù)庫站點A和B,有效將兩個同步模塊部署在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫站點中,可以及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)生變化的情況。在一個站點發(fā)生了數(shù)據(jù)變化的時候,可以通過相關(guān)的數(shù)據(jù)采集模塊對變化的數(shù)據(jù)進行采集,然后使用XML的封裝模塊將變化的數(shù)據(jù)封裝成相應(yīng)的XML格式,將該格式的文件放到傳輸?shù)哪K進行傳輸,當交換中心接受到傳輸過來的數(shù)據(jù)之后,要將數(shù)據(jù)進行匯總和分析,這就是整個階段中的上報階段,當上報階段完成之后,交換中心就可以根據(jù)匯總出的數(shù)據(jù),有效根據(jù)同步配置的信息學(xué),將數(shù)據(jù)在各個站點內(nèi)進行分發(fā),最后再由各個數(shù)據(jù)庫站點接收完數(shù)據(jù)之后,將XML格式進行解析完成入庫工作,這就是最后的下發(fā)階段。這樣分工明確的工作流程,在很大程度上提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的工作效率。

        (2)捕捉變化的數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)進行同步的基礎(chǔ)就是獲取到數(shù)據(jù)信息的變化,它不僅是數(shù)據(jù)進行同步更新的主要依據(jù),還是進行同步操作的主體。所以可以在源數(shù)據(jù)庫中對一些需要同步的數(shù)據(jù)信息建立相關(guān)的觸發(fā)器,讓同步數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中發(fā)生插入等變化的操作時,把一些發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進行標記,并且將變化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成XML格式的文件傳輸給交換中心。通過研究表明,這種方法比一般的日執(zhí)法和快照法等執(zhí)行的效率更高。

        (3)同步系統(tǒng)中的XML文本格式。XML文本格式就是當數(shù)據(jù)庫站點中的數(shù)據(jù)發(fā)生一些變化時,通過同步的程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)生成相應(yīng)的XML文本格式,將之發(fā)布到交換中心中,其主要的結(jié)構(gòu)如下:

        <complexType name=“header”>

        <sequence>

        ......

        ......

        </sequence>

        </complexType>

        (4)同步系統(tǒng)中的安全傳輸模塊。由于分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)主要是基于交換中心,所以交換中心要維護每個站點之間存在地址信息,各個站點之間也要了解交換中心的地址。對同步系統(tǒng)安全傳輸模塊的編程主要采用的是JAVA的套接字,有效通過將IP地址與相應(yīng)的端口進行連接,讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程能夠安全。其中可以使用socket系統(tǒng),由于該系統(tǒng)是根據(jù)不同客戶的不同需求而設(shè)計的,所以在使用的過程中,有不同的socket系統(tǒng)提供,socket可以有效利用客戶和服務(wù)器解決各個數(shù)據(jù)庫之間的連接問題,并且在使用socket進行傳輸?shù)倪^程中還有相應(yīng)的安全傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議,通過密鑰對發(fā)送的數(shù)據(jù)進行保護,并且其簽名值是數(shù)據(jù)體的簽名,可以通過驗證相關(guān)的用戶的身份信息保證傳輸過程中數(shù)據(jù)的安全和完整[3]。

        3 結(jié)語

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的要求越來越高,因此基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的出現(xiàn)是必然的趨勢,通過對同步技術(shù)的架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)的捕捉方式等進行分析,可以清楚的了解到分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)不僅能夠使數(shù)據(jù)的同步工作能夠更高效、更準確,還能夠讓同步模式能夠靈活配置,有效降低了以往各個站點之間進行配置的復(fù)雜程度,讓數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換能夠變得更加簡單。

        參考文獻

        [1]張瑩,步曉亮,李強,徐輝.基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)[J].通信技術(shù),2018(2):365-369.

        [2]王昭.分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)源同步框架的研究與實現(xiàn)[D].天津理工大學(xué),2018.

        [3]夏明慧.分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步的應(yīng)用分析[J].智能城市,2016(3):78-79+82.

        Data Synchronization Technology of Distributed System Based on Exchange Center

        TAN Song-rong, WANG Wei

        (Tianyi Ai Music Cultural Technology Co., Ltd. , Guangzhou Guangdong 510180)

        Abstract:This paper discusses the comprehensive overview of data synchronization technology in distributed system, and studies and analyses the design of data synchronization technology in distributed system.

        Key words:exchange center; distributed system; data synchronization technology

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