分布式数据库概述 | 「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」

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一、本篇笔记重点内容:

  • 分布式数据库的基本概念
  • 分布式数据库(DDB)
  • 分布式数据库管理系统(DDBMS)
  • 分布式数据库的两大特性
  • 作用和特点

二、 详细知识点介绍:

分布式数据库系统是地理上分散而逻辑上集中的数据库系统。管理分布式数据库的软件称分布式数据库管理系统。分布式系统通常是由计算机网络将各地理上分散的逻辑单位连接起来。被连接的逻辑单位称为节点(node)或场地(site)。节点/场地可以是单独一台计算机,也可以是由局域网组成。

分布式数据库(DDB)

分布式数据库是分布在一个计算机网络上的多个逻辑相关的数据库的集合。也就是说,分布式数据库是一组结构化的数据集合,逻辑上属于同一系统,物理上分布在计算机网络的各个不同节点上。

分布式数据库系统

由分布式数据库(DDB)和分布式数据库管理系统(DDBMS)组成。 分布式数据库管理系统是分布式数据库系统的一组软件。负责分布式数据库的数据管理和操作。由于分布式数据库管理系统基于分布式环境实现,必须保证数据的一致性、完整性等,因此,分布式数据库管理系统的实现复杂度远高于集中数据库管理系统。

分布式数据库的两大特性:

数据透明性 :

基于分布库的划分层次:全局外层(用户层)、全局概念层、局部概念层和局部内层。 可知:应用程序与系统实际数据组织相分离,即数据具有独立性或透明性。具体体现为分布透明性、复制透明性和分片透明性。 分布透明性:全局用户看到的是全局数据模型的描述,用户像使用集中数据库一样,不需考虑数据的存储场地和操作的执行场地。 复制透明性:分布式数据库支持有控制的数据冗余,即数据可重复存储在不同的场地上,提高系统的可用性和可靠性,加强系统处理的并行性。 分片透明性:分片是将一个关系分成几个子关系之中的一个子关系。根据实际需求,一个分片可能存储在不同的场地上(实际存储在场地上的分片称分段)。

场地自治性:

在分布式数据库系统中,多个场地或结点的局部数据库在逻辑上集成为一个整体,并为分布式数据库系统的所有用户使用,这种应用称全局应用,其用户称全局用户。分布式数据库系统也允许用户只使用本地的局部数据库,这种应用称为局部应用,其用户为局部用户。这种局部用户独立于全局用户的特性称局部数据库的自治性,也称场地自治性。具体体现为:

  • 设计自治性
  • 通信自治性
  • 执行自治性

作用和特点

分布式数据库系统是地理上(或物理上)分散而逻辑上集中的数据库系统。适合于分散型组织结构的任何信息系统。如:航空公司订票系统、陆、海、空军事指挥系统、CIMS制造业、银行通存通兑系统和连锁配送系统等等。 以上每一系统都涉及分散在不同地理位置上数据的一致性、完整性及有效性,是集中式数据库无法满足的。在此推动下,研制出分布式数据库系统,有效地适应了地理上分散的、网络环境下的、逻辑上统一的分布式系统的需求。