移動(dòng)計(jì)算與數(shù)據(jù)庫(kù).doc

學(xué)校代碼： 10128 數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用研究報(bào)告（題 目：移動(dòng)計(jì)算與數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué) 院：mmm組 名：mm系 別：mmm專 業(yè)：mmmm班 級(jí)：mm任課教師：mmm 二一三年 六 月41、 研究題目移動(dòng)計(jì)算與數(shù)據(jù)庫(kù)二、研究?jī)?nèi)容一、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念二、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu) 三、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù) 四、嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用中的關(guān)鍵 五、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特征 六、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理 三、深入研究1、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)是能夠支持移動(dòng)式計(jì)算環(huán)境的數(shù)據(jù)庫(kù)，其數(shù)據(jù)在物理上分散而邏輯上集中。它涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，分布式計(jì)算技術(shù)，移動(dòng)通信技術(shù)等多個(gè)學(xué)科，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)相比，移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)具有移動(dòng)性，位置相關(guān)性，頻繁的斷接性，網(wǎng)絡(luò)通訊的非對(duì)稱性等特征。2、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)基本上由三種類型的主機(jī)組成：移動(dòng)主機(jī)（Mobile Hosts），移動(dòng)支持站點(diǎn)（Mobile Support Stations）和固定主機(jī)（Fixed Hosts）。3、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)（1）復(fù)制和緩存技術(shù)。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，通過采用一種弱一致性服務(wù)器級(jí)復(fù)制機(jī)制，提高了響應(yīng)時(shí)間。 緩存技術(shù)是通過在客戶機(jī)上緩存數(shù)據(jù)服務(wù)器上的部分?jǐn)?shù)據(jù)，降低客戶訪問數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的頻率。 （2）數(shù)據(jù)廣播技術(shù)。利用從服務(wù)器到移動(dòng)客戶機(jī)的下行帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從移動(dòng)客戶機(jī)到服務(wù)器的上行帶寬的這種網(wǎng)絡(luò)非對(duì)稱性， 把大多數(shù)移動(dòng)用戶頻繁訪問的數(shù)據(jù)組織起來，以周期性的廣播形式提供給移動(dòng)客戶機(jī)。 （3）位置管理。移動(dòng)用戶的位置管理主要集中在兩個(gè)方面：一是如何確定移動(dòng)用戶的當(dāng)前位置，二是如何存儲(chǔ)，管理和更新位置信息。 可以采用移動(dòng)計(jì)算機(jī)都在自己的宿主服務(wù)器上作永久登記，當(dāng)它移動(dòng)到任何其它區(qū)域是，向其宿主服務(wù)器通報(bào)其當(dāng)前位置。 （4）查詢處理及優(yōu)化。在移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，由于用戶的移動(dòng)，頻繁的斷接以及用戶所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多樣性，移動(dòng)查詢優(yōu)化必須采用動(dòng)態(tài)策略，以適應(yīng)不斷變化的和環(huán)境。 4、嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)在應(yīng)用中的關(guān)鍵(1）數(shù)據(jù)的一致性問題。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是移動(dòng)終端之間以及與服務(wù)器之間的連接時(shí)一種弱連接，即低帶寬，長(zhǎng)延遲，不穩(wěn)定和經(jīng)常性斷開。 為了支持用戶在弱環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，現(xiàn)在普遍采用樂觀復(fù)制方法，允許用戶對(duì)本地緩存上的數(shù)據(jù)副本進(jìn)行操作，待網(wǎng)絡(luò)重新連接后再與數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器或其他終端交換數(shù)據(jù)修改信息，并通過沖突檢測(cè)機(jī)制來協(xié)調(diào)和恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性。 （2）高效的事務(wù)處理。通過采用完善的日志記錄策略，事務(wù)移動(dòng)過程中的用戶位置屬性實(shí)時(shí)更新等策略來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)新的事務(wù)管理策略和算法。 （3）數(shù)據(jù)的安全性。通過采用對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行認(rèn)證，防止非法終端的欺騙性接入；對(duì)無(wú)線通信進(jìn)行加密，防止數(shù)據(jù)信息泄露；對(duì)下載的數(shù)據(jù)副本加密存儲(chǔ)， 防止移動(dòng)終端物理丟失后的數(shù)據(jù)泄密等手段保證數(shù)據(jù)安全。5、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的特征（1） 內(nèi)核結(jié)構(gòu)微小化。 （2） 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的SQL支持。 （3） 事務(wù)管理功能的強(qiáng)化。 （4） 完善的數(shù)據(jù)同步機(jī)制。 （5） 支持串行通信，TCP/IP通信，紅外線，藍(lán)牙等多種連接協(xié)議。 （6） 完備的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能。 （7） 支持Windows CE，Palm OS等多種目前流行的嵌入式操作系統(tǒng)6、移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)管理(1)數(shù)據(jù)的分布和復(fù)制。數(shù)據(jù)不均衡的分布在基站和移動(dòng)單元中。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是移動(dòng)終端之間以及與服務(wù)器之間的連接是一種弱連接， 即帝寬帶、長(zhǎng)延時(shí)、不穩(wěn)定和經(jīng)常性的斷開，由于數(shù)據(jù)庫(kù)一致性的約束，這增加了管理緩存的難度。現(xiàn)在普遍采用的方法允許移動(dòng)單元處理其自身的事務(wù)， 對(duì)本地緩存上的數(shù)據(jù)副本進(jìn)行操作。在長(zhǎng)時(shí)間斷開連接時(shí)，緩存試圖為移動(dòng)單元提供最頻繁訪問的數(shù)據(jù)或更新的數(shù)據(jù)。帶網(wǎng)絡(luò)重新連接后再與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器或其他終端交換數(shù)據(jù)修改信息，并通過沖突檢測(cè)和協(xié)調(diào)來恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性。（2）事務(wù)模型。在移動(dòng)環(huán)境中，事務(wù)的容錯(cuò)和糾錯(cuò)變得棘手。一個(gè)移動(dòng)事物在幾個(gè)基站上順序執(zhí)行，由于移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)性，執(zhí)行過程可能會(huì)涉及多個(gè)數(shù)據(jù)集合，此時(shí)缺乏對(duì)事務(wù)執(zhí)行的集中協(xié)調(diào)。因此須對(duì)事物的傳統(tǒng)ACID性質(zhì)進(jìn)行修正，并定義新事務(wù)管理策略和算法。（3）查詢處理。了解數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置影響到查詢處理的性價(jià)比分析。由于移動(dòng)單元的移動(dòng)性和快速的資源變化，查詢優(yōu)化變得更復(fù)雜。當(dāng)查詢結(jié)果返回到移動(dòng)單元時(shí)，這些移動(dòng)單元可能正處于移動(dòng)當(dāng)中，或正在穿越信元邊界，但用戶接收到的查詢結(jié)果必須正確而完整的。（4）回復(fù)和容錯(cuò)。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境必須解決地址錯(cuò)誤、介質(zhì)失效、事務(wù)和通信失效所導(dǎo)致的問題。（5）移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。由于移動(dòng)性以及頻繁的關(guān)機(jī)，執(zhí)行查詢是全局名字解析問題變得復(fù)雜。移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)必須考慮到元數(shù)據(jù)的許多管理問題。（6）基于位置的服務(wù)。隨著客戶機(jī)的移動(dòng)，依賴于位置的高速緩存信息也隨之失效。此外，要頻繁更新依賴于位置的查詢，然后應(yīng)用這些查詢以更新高速緩存，也會(huì)帶來問題。（7）安全。移動(dòng)數(shù)據(jù)