Verteiltes DBMS - Verteilte Datenbanken
In diesem Kapitel wird das Konzept von DDBMS vorgestellt. In einer verteilten Datenbank gibt es eine Reihe von Datenbanken, die möglicherweise geografisch auf der ganzen Welt verteilt sind. Ein verteiltes DBMS verwaltet die verteilte Datenbank so, dass sie den Benutzern als eine einzige Datenbank angezeigt wird. Im späteren Teil des Kapitels untersuchen wir die Faktoren, die zu verteilten Datenbanken führen, sowie deren Vor- und Nachteile.
EIN distributed database ist eine Sammlung mehrerer miteinander verbundener Datenbanken, die physisch über verschiedene Standorte verteilt sind, die über ein Computernetzwerk kommunizieren.
Eigenschaften
Datenbanken in der Sammlung sind logisch miteinander verknüpft. Oft repräsentieren sie eine einzelne logische Datenbank.
Daten werden physisch an mehreren Standorten gespeichert. Daten an jedem Standort können von einem DBMS unabhängig von den anderen Standorten verwaltet werden.
Die Prozessoren an den Standorten sind über ein Netzwerk verbunden. Sie haben keine Multiprozessorkonfiguration.
Eine verteilte Datenbank ist kein lose verbundenes Dateisystem.
Eine verteilte Datenbank enthält eine Transaktionsverarbeitung, ist jedoch nicht gleichbedeutend mit einem Transaktionsverarbeitungssystem.
Verteiltes Datenbankverwaltungssystem
Ein verteiltes Datenbankverwaltungssystem (DDBMS) ist ein zentrales Softwaresystem, das eine verteilte Datenbank so verwaltet, als ob alles an einem einzigen Ort gespeichert wäre.
Eigenschaften
Es wird zum Erstellen, Abrufen, Aktualisieren und Löschen verteilter Datenbanken verwendet.
Es synchronisiert die Datenbank regelmäßig und bietet Zugriffsmechanismen, durch die die Verteilung für die Benutzer transparent wird.
Es stellt sicher, dass die an jedem Standort geänderten Daten universell aktualisiert werden.
Es wird in Anwendungsbereichen verwendet, in denen große Datenmengen von zahlreichen Benutzern gleichzeitig verarbeitet und abgerufen werden.
Es ist für heterogene Datenbankplattformen konzipiert.
Es bewahrt die Vertraulichkeit und Datenintegrität der Datenbanken.
Faktoren, die DDBMS fördern
Die folgenden Faktoren fördern die Umstellung auf DDBMS:
Distributed Nature of Organizational Units- Die meisten Organisationen in der heutigen Zeit sind in mehrere Einheiten unterteilt, die physisch über den Globus verteilt sind. Jede Einheit benötigt einen eigenen Satz lokaler Daten. Somit wird die Gesamtdatenbank der Organisation verteilt.
Need for Sharing of Data- Die mehreren Organisationseinheiten müssen häufig miteinander kommunizieren und ihre Daten und Ressourcen gemeinsam nutzen. Dies erfordert gemeinsame Datenbanken oder replizierte Datenbanken, die synchron verwendet werden sollten.
Support for Both OLTP and OLAP- Online Transaction Processing (OLTP) und Online Analytical Processing (OLAP) arbeiten mit diversifizierten Systemen, die möglicherweise gemeinsame Daten haben. Verteilte Datenbanksysteme unterstützen beide Verarbeitungen, indem sie synchronisierte Daten bereitstellen.
Database Recovery- Eine der in DDBMS gebräuchlichen Techniken ist die Replikation von Daten über verschiedene Standorte hinweg. Die Replikation von Daten hilft automatisch bei der Datenwiederherstellung, wenn die Datenbank an einem Standort beschädigt ist. Benutzer können auf Daten von anderen Sites zugreifen, während die beschädigte Site rekonstruiert wird. Daher kann ein Datenbankfehler für Benutzer fast unauffällig werden.
Support for Multiple Application Software- Die meisten Organisationen verwenden eine Vielzahl von Anwendungssoftware mit jeweils spezifischer Datenbankunterstützung. DDBMS bietet eine einheitliche Funktionalität für die Verwendung derselben Daten auf verschiedenen Plattformen.
Vorteile verteilter Datenbanken
Im Folgenden sind die Vorteile verteilter Datenbanken gegenüber zentralisierten Datenbanken aufgeführt.
Modular Development- Wenn das System in zentralisierten Datenbanksystemen auf neue Standorte oder neue Einheiten erweitert werden muss, erfordert die Aktion erhebliche Anstrengungen und Störungen in der bestehenden Funktionsweise. In verteilten Datenbanken müssen für die Arbeit lediglich neue Computer und lokale Daten zum neuen Standort hinzugefügt und schließlich mit dem verteilten System verbunden werden, ohne dass die aktuellen Funktionen unterbrochen werden.
More Reliable- Bei Datenbankfehlern kommt das Gesamtsystem der zentralisierten Datenbanken zum Stillstand. In verteilten Systemen kann es jedoch zu einer verminderten Leistung kommen, wenn eine Komponente ausfällt. Daher ist DDBMS zuverlässiger.
Better Response- Wenn Daten auf effiziente Weise verteilt werden, können Benutzeranforderungen von lokalen Daten selbst erfüllt werden, wodurch eine schnellere Antwort ermöglicht wird. Andererseits müssen in zentralisierten Systemen alle Abfragen zur Verarbeitung durch den Zentralcomputer geleitet werden, was die Antwortzeit verlängert.
Lower Communication Cost- Wenn sich Daten in verteilten Datenbanksystemen lokal dort befinden, wo sie hauptsächlich verwendet werden, können die Kommunikationskosten für die Datenmanipulation minimiert werden. Dies ist in zentralisierten Systemen nicht möglich.
Widrigkeiten verteilter Datenbanken
Im Folgenden sind einige der mit verteilten Datenbanken verbundenen Widrigkeiten aufgeführt.
Need for complex and expensive software - DDBMS erfordert komplexe und häufig teure Software, um Datentransparenz und -koordination über die verschiedenen Standorte hinweg zu gewährleisten.
Processing overhead - Selbst einfache Vorgänge erfordern möglicherweise eine große Anzahl von Kommunikationen und zusätzlichen Berechnungen, um eine einheitliche Datenverteilung über die Standorte hinweg zu gewährleisten.
Data integrity - Die Notwendigkeit, Daten an mehreren Standorten zu aktualisieren, wirft Probleme mit der Datenintegrität auf.
Overheads for improper data distribution- Die Reaktionsfähigkeit von Anfragen hängt weitgehend von der richtigen Datenverteilung ab. Eine unsachgemäße Datenverteilung führt häufig zu einer sehr langsamen Reaktion auf Benutzeranforderungen.