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論分布式數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)
-MIS系統(tǒng)
[摘要]
分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把應用所需的數(shù)據(jù)存放在多個數(shù)據(jù)庫服務器上，完成某個數(shù)據(jù)操作要涉及到訪問多個服務器，這適用于某種特定需要的應用。我在主持設計開發(fā)的一個MIS系統(tǒng)中，為了達到了在低速網(wǎng)絡通道下有效提高應用程序性能的目的，使用了 Sybase的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。我設計的這個系統(tǒng)是采用典型的C/S結(jié)構(gòu)，但許多客戶端連接服務器的網(wǎng)絡采用電話線撥號，速度有限，傳統(tǒng)Windows界面的客戶端應用程序相應速度比較慢?？紤]到B/S
結(jié)構(gòu)也避免不了大量數(shù)據(jù)從服務器端傳輸?shù)娇蛻舳耍艺J為WEB界面并不能有效解決這個問題，所以采用了優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的方法，把數(shù)據(jù)分兩部分存放，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放客戶機，會員資料主要采用鍵碼放服務器，應用程序再現(xiàn)數(shù)據(jù)時從服務器取鍵碼，到客戶機取対應的解釋，由于鍵碼的數(shù)據(jù)重少，網(wǎng)絡傳輸便快。在構(gòu)建這個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程中，我著重研究并解決了數(shù)據(jù)同歩和事務協(xié)調(diào)的問題，取得了良好的應用效果。我認為，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù)在Intenet時代正當其道，大有發(fā)展前景。
[正文]
分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把數(shù)據(jù)存放在多個數(shù)據(jù)庫服務器上，當應用提取所需數(shù)據(jù)時，要訪問多個服務器，綜合多點數(shù)據(jù)才能完成。分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)在很多場合得到了應用。譬如某企業(yè)隨著業(yè)務量的擴大，原有數(shù)據(jù)庫服務器已經(jīng)達到了容量和性能極限，如果不希望丟棄原有投資，可以建立另外一套新的數(shù)據(jù)庫，跟原有的系統(tǒng)組成一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，給應用提供透明統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問.還有，如果某企業(yè)分成多個業(yè)務部門，而且地域分散，可以在某個部門放置單獨的數(shù)據(jù)庫服務器，用于存放該部門最常用的數(shù)據(jù)，而部門和部門之間相互引用的數(shù)據(jù)可以通過分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)來方便地完成。分布式數(shù)據(jù)庫不是簡單地把集中數(shù)據(jù)庫分散實現(xiàn)，而是針対某種特定應用需要而誕生，它必然具有自己特有的性質(zhì)和特征，需要在上面做許多的工作，來滿足應用的要求。
我在設計、開發(fā)一個MIS系統(tǒng)時，針対應用的需要而引入分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，取得了良好的效果。該系統(tǒng)針対會員資料的管理而設計，用于管理會員入會、繳納會費、申請資助、辦理資助審批、關(guān)系轉(zhuǎn)移、退會和注銷手續(xù)等等業(yè)務流程。分三個級別的應用權(quán)限一一基層單位級、總公司級和集團公司級，各個級別只能操作各自范圍內(nèi)的業(yè)務數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)采用典型的C/S結(jié)構(gòu)，后臺數(shù)據(jù)庫采用Sybase,前端應用采用FB開發(fā)工具來設計標準的Windows操作界面。
我在其中任系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)庫設計的角色，擔任了調(diào)查業(yè)務需求、業(yè)務建模和數(shù)據(jù)庫建模、數(shù)據(jù)庫設計以及指導應用程序測試、優(yōu)化系統(tǒng)和應用的性能等等一系列工作。由于客戶端地域的分散，遍及多個省境內(nèi)，許多使用該系統(tǒng)的基層單位連接服務器數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡采用電話線撥號方式，速度有限，在使用客戶端應用程序時感覺界面速度很慢。經(jīng)過分析，認識到許多操作都要從服務器中取數(shù)據(jù)，速度慢就慢在數(shù)據(jù)訪問上。服務器是沒有性能瓶頸的，問題出在網(wǎng)絡速度上。不可能要求眾多使用客戶改善和升級他們的網(wǎng)絡，只能充分挖掘軟件的潛力，來適應這種低速網(wǎng)絡的使用模式。
經(jīng)探討，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫的知識，認識到，應用程序的每一次數(shù)據(jù)庫操作，都要訪問多個相關(guān)聯(lián)的表，其中，有會員資料表和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表，會員資料表中存放許多的鍵碼信，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表中有鍵碼相應的解釋。鍵碼信的數(shù)據(jù)量比較少，而基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是靜態(tài)的，幾乎不會更改。如果考慮把會員資料放在服務器上，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放在客戶端，當應用程序中訪問數(shù)據(jù)時，總是從服務器上存取會員資料，從客戶端提取會員資料中鍵碼的相應解釋。由于鍵碼的數(shù)據(jù)
量少，便減少了網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)量，從而提高了界面的響應速度。
同時考慮到基層單位總是操作自己所屬的部分會員，増刪轉(zhuǎn)移操作少，會員列表比較固定，而每一項業(yè)務操作都涉及到要從會員列表中查找定位到某個會員，所以會員列表是最常訪問的數(shù)據(jù)項。把會員列表從會員資料數(shù)據(jù)中抽取出來，也放置在客戶端，這樣，便進一歩改善了性能。
把數(shù)據(jù)分散存放只是工作的第一歩，接下來要考慮應用程序怎樣訪問這種分布式數(shù)據(jù)。開發(fā)應用時，如果每一功能都針対兩個數(shù)據(jù)庫進行，就帶來了很多麻煩。所以，我們研究了Sybase的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，決定采用了 CIS （組件集成服務）部件，來合并兩個數(shù)據(jù)庫成一個統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)庫。應用程序只要連接一個數(shù)據(jù)庫，就可以透明統(tǒng)一訪問到兩個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
該技術(shù)具體實施方法是，在客戶端數(shù)據(jù)庫中建立一個対服務器數(shù)據(jù)庫的遠程訪問服務名，包含訪問地址、登錄用戶名、登錄密碼等等關(guān)鍵的連接信息；并且対服務器中會員資料數(shù)據(jù)表建立一個本地代理表，結(jié)構(gòu)和服務器中遠程表完全一樣，它是訪問服務器中會員資料的中轉(zhuǎn)和代理?？蛻舳藨贸绦蛟L問本地代理會員資料表時，實際上是通過預定義的遠程訪問服務名中包含的連接信息到服務器中対應的實際會員資料表中訪問數(shù)據(jù)。這種訪問対于客戶端完全透明，感覺不到是從物理上獨立的兩個服務器中存取數(shù)據(jù)。所以，這種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是典型的分布式數(shù)據(jù)庫。部署這種分布式數(shù)據(jù)庫不是難事，只要在客戶端和服務器上安裝12.0版以上的數(shù)據(jù)庫服務器，在客戶端服務器上建立遠程服務名和代理表即可。由于Sybase數(shù)據(jù)庫的安裝支持腳本方式，在客戶端應用程序的標準安裝過程中，嵌入Sybase數(shù)據(jù)庫的安裝和配置腳本，就自動化地完成了所有工作。
在實際使用該分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程中，遇到了幾個問題。第一，數(shù)據(jù)同歩。客戶端基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不是絕対靜態(tài)的，也有變化，因此在服務器端要設置一個統(tǒng)一的基準，稱為主點數(shù)據(jù)。客戶端總是復制使用，稱為復制點數(shù)據(jù)。如何及時感知到服務器端主點數(shù)據(jù)的變化，有效率地復制到客戶端，是個難題。Sybase針対這種應用場合，提供了復制服務器技術(shù)，但為了避免過于復雜，我們實際采用應用程序來管理同歩。當服務器端主點數(shù)據(jù)有了更改時，保
存一個相應的標識和時間戳，客戶端應用在登錄服務器時，檢查這種標識，一檢測到了數(shù)據(jù)有更新，就首先下載，然后再進入系統(tǒng)正常使用。這種方法實現(xiàn)起來，増加了額外的開發(fā)量，
且不能判別繞過應用程序?qū)潝?shù)據(jù)的直接修改，但是，是最簡單和有效的方法。第二個問題是事務協(xié)調(diào)問題。物理上獨立的兩個數(shù)據(jù)庫，在協(xié)同操作時，如果服務器正好停機或者網(wǎng)絡故障，完整的一個事務沒能完成，就會“事務崩潰雖然Sybase CIS內(nèi)嵌了兩階段提交技術(shù)，能夠自動恢復。但是應用程序在這種情況下，敏感性不夠，操作界面會無端凝固，影響了使用的方便性。我們針対PB対于連接的判斷和感知，用了一個小小編程技巧，使應用程序能夠及時感知到數(shù)據(jù)庫連接故障，及時停止和恢復事務，使操作界面表現(xiàn)友好靈活。
以上遇到的這些問題，都找到了解決辦法。分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應用并不是非常復雜，它往往為解決特定問題、滿足特定需要而被采納，使用得當，會給應用帶來了許多便捷。在當今信息社會里，互聯(lián)網(wǎng)絡帶來了相互連通的便捷，而且知識爆炸，數(shù)據(jù)的分布式訪間是個必然趨勢。潮流興起的XML技術(shù)，提供了各種平臺數(shù)據(jù)庫之間的一個公共數(shù)據(jù)訪問標準，可能會用來構(gòu)建更加靈活、適應性更強的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。
本文摘自 ：https://blog.51cto.com/u
