分布式数据库（笔记）

课程链接：015_数据库系统的用户接口以及SQL语言（一）_哔哩哔哩_bilibili

1、分类

DDB：物理上分散，逻辑上集中

特点：

• 有统一的全局模式
• 靠分布式数据库管理系统实现 DDBMS
• 分布在网络的不同节点上

优点：

• 具有局部自治性
• 灵活性高（可以在多个节点上有相同副本）
• 系统成本低（方便加节点）
• 高效率（满足本地的日常存取需求90%，10%通过其他网络）
• 并行性

缺点：

• 难以集成多个已有的数据库（分布式数据库最好从头开始）
• 设计、实现、应用、维护复杂

分布式数据库存在的问题：

• 查询优化，减少网上的数据传输量
• 并发控制，考虑网络的全局冲突
• 恢复机制，数据如何保持一致（转账）（故障组合）
• 数据分布问题，如何切割数据

FDBS：物理上分散，逻辑上分散 （联邦式数据库）

• 多个已有数据库做集成

2、数据分布

数据分布策略

• 集中式：分布式系统，数据集中存放（特例）
• 划分式：数据切割，存在不同的节点，节点之间数据不重复
• 全复制：网络每个节点数据库都是完整数据（适合只读数据库，更新要全部更新）
• 混合式：上面方式的混合（按照应用需要放数据，可以重复、可以划分）

数据分布单元

• 关系单元（粒度粗）
• 裂片单位
  • 水平分割（元组）
  • 垂直分割（属性）
  • 混合方式：水平+垂直

数据分割准则

• 保证数据完整性
• 可重构性
• 不相交性（水平分割时需要满足）

数据分布带来的问题

（前三个是DDBMS问题，最后是数据库设计问题）

• 多副本一致性问题（要考虑节点故障情况）
• 分布一致性问题（保证裂片的不相交）
• 查询语句转换（把用户查询转化成对裂片查询，副本选择）
• 数据库分布方案、裂片设计

3、联邦式数据库

• 采用松耦合方法，相互独立、自治，允许参与耦合的数据库都保持自己的数据模式不变，
• 没有统一的全局模式
• 成员之间规定相互之间的输入、输出模式
  • FS是联邦模式数据映射，包括输入输出模式 FS=CS+IS
  • CS 是输出模式，IS 是输入模式
  • ES 是其他数据库返回回来的数据，需要转化为IS

4、DDBMS的查询优化

• 优化目标：减少网络上的数据传输
• 代数优化：关系运算（与关系数据库一样）
• 操作优化：索引、物理存储结构，还要做转换（针对物理裂片），得到全局执行计划

例子：R2数据量少，那么把R2传送到R1

5、DDBMS的恢复机制

• 保证ACID，事务准则 2pc，要么同时提交，要么同时上报

6、DDBMS的并发控制

• 单个节点不能冲突，系统全局也不能冲突
• 全局死锁问题