Распределенные базы данных

Рассредоточенная или, если правильно называть, распределенная база данных – это такая БД, в состав которой входит несколько компьютеров, связанных сетью, на каждом из которых работает локальная база данных. Совокупность всех этих программно-аппаратных средств создает общую БД. Распределенные базы данных извне выглядят как обычные локальные базы, их аппаратная разнесенность не заметна пользователям. Распределенная система управления контролирует все узлы БД и обеспечивает связность данных.

Кристофер Дейт, известный специалист по базам данных с мировым именем, определил двенадцать главных свойств, которые должны иметь все распределенные базы данных: 1) локальная автономия, 2) непрерывные операции, 3) независимость узлов, 4) прозрачная фрагментация, 5) прозрачность расположения, 6) обработка определенных запросов, 7) прозрачное тиражирование, 8) независимость от оборудования, 9) обработка распределенных транзакций, 10) прозрачность сети, 11) независимость от операционной системы, 12) независимость от выбранных баз данных.

Рассмотрим главные качества, которыми, по мнению Дейта, должны обладать все распределенные базы данных, более подробно.

Локальная автономия означает, что каждый узел самостоятельно управляет данными своей базы.

Непрерывные операции. В этом пункте К. Дейт говорит, что доступ к данным должен обеспечиваться непрерывно и вне зависимости от того, на каком узле они располагаются. Также не должно иметь значения то, какие операции выполняет в данный момент локальная БД.

Независимость узлов. В идеальной системе все узлы равноправны и не зависят друг от друга. Каждая база данных, расположенная на узле, поставляет данные в общее пространство с одинаковыми правами. Все базы, составляющие распределенную БД, самодостаточны и защищены от доступа посторонних.

Прозрачная фрагментация. Это свойство требует от внутренних БД поддержки распределенного размещения тех данных, которые по факту являются единым целым.

Прозрачность расположения. Пользователь, обращающийся в распределенные базы данных, не должен знать ничего о том, на каких узлах физически размещена требующаяся ему информация.

Обработка распределенных запросов. БД должна выполнять распределенные запросы выборки на языке SQL.

Прозрачное тиражирование. В общем случае, тиражирование - это перенос изменившихся объектов из одной базы в другую. В контексте этого материала, имеется в виду перенос данных между узлами такими способами, которые обеспечивают незаметность этих действий для пользователя.

Независимость от оборудования означает, что узловыми станциями распределенной сети баз данных могут выступать любые модели компьютеров.

Обработка распределенных транзакций трактуется как способ обновления распределенной БД с помощью команд UPDATE, DELETE и INSERT, во время выполнения которых не теряется целостность и согласованность информации, хранящейся в базе.

Независимость от ОС подразумевает, что узлы системы могут работать под управлением любой операционной системы.

Прозрачность сети означает, что для доступа ко всем элементам распределенной БД требуется только сетевое подключение.

Независимость от баз данных. Это важное свойство требует от системы умения работать со всеми распределенными СУБД от разных производителей, в том числе должны быть доступны возможности поиска и обновления.

Как мы видим, определение К. Дейта для распределенной базы данных описывает ее как структуру со слабыми связями, состоящую из независимых узлов, которые являются локальными базами данных. Эти ЛБД автономны, а доступ к ним обеспечивают распределенные СУБД от разных производителей. Узлы формируют между собой связи, которые являются тиражируемыми данными. Топологию распределенной БД формирует география информационной системы и потоки тиражирования данных.