分布式數(shù)據(jù)庫和ORACLE系統(tǒng)

1、分布式數(shù)據(jù)庫和 ORACLE 系統(tǒng)1.1.分布式數(shù)據(jù)庫的分類分布式數(shù)據(jù)庫，是根據(jù)它的管理系統(tǒng)(Distributed DBMS-DDBMS )進(jìn)行分類的。對(duì)DDBMS可以從四個(gè)不同角度來分 類：(1)從構(gòu)成的方式，可分為同構(gòu)型和異構(gòu)型兩類所謂同構(gòu)型，是指所有節(jié)點(diǎn)的局部DBMS都支持同一數(shù)據(jù)模式和數(shù)據(jù)語言。為使每個(gè)節(jié)點(diǎn)都掌握彼此的數(shù)據(jù)情況， 需要增加網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)庫管理系統(tǒng)(NDBMS )，各節(jié)點(diǎn)之間通過通信網(wǎng)絡(luò)形成統(tǒng)一的整體。同構(gòu)型的DDBMS對(duì)于并發(fā)控制、冗余數(shù)據(jù)的一致性等問題容易處 理，但建庫的代價(jià)比較大。所謂異構(gòu)型系統(tǒng)，是指在分布環(huán)境中各節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù) 語言都可能不同。異構(gòu)比同構(gòu)型系

2、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來要困難一些， 為了在兩 個(gè)節(jié)點(diǎn)上的局部DBMS之間進(jìn)行信息交換，就要對(duì)數(shù)據(jù)模式和數(shù)據(jù) 語言進(jìn)行轉(zhuǎn)換和映射工作。(2)按控制方式，可以分為集中式與分布式所謂集中控制的DDBM指所有事務(wù)都由一臺(tái)叫做中心計(jì)算機(jī)的 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理。分布控制的DDBMS ,是指每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保持DDBMS的一個(gè)副本來監(jiān)督和管理各節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)事務(wù)，它將網(wǎng)絡(luò)目錄作為用戶數(shù)據(jù)庫存放于局部DB之中。(3)從數(shù)據(jù)分布的角度，DDBMS又可分為分割式、部分重復(fù)式和完全重復(fù)式所謂分割式，是指每個(gè)節(jié)點(diǎn)只存儲(chǔ)DDB數(shù)據(jù)實(shí)體的部分子集， 各節(jié)點(diǎn)的副本互不重疊。部分重復(fù)式，是指每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)DDB數(shù)據(jù)實(shí)體的任意子集。完全重復(fù)式，是指每個(gè)節(jié)

3、點(diǎn)都存儲(chǔ)整個(gè)DDB數(shù)據(jù)實(shí)體的副本。 也有文獻(xiàn)把完全重復(fù)式稱為復(fù)制式。(4)從用戶的角度，DDBM可分為總體型和多重型。2.2.分布式數(shù)據(jù)庫與單一數(shù)據(jù)庫的比較(1)集中控制 在一個(gè)企業(yè)或單位范圍內(nèi)的信息資源上， 對(duì)信息 提供集中式控制的可能性，被認(rèn)為是采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最大動(dòng)力之一，因?yàn)榧惺綌?shù)據(jù)庫是根據(jù)信息系統(tǒng)的演變和集中處理信息的需求 開發(fā)出來的。(2)數(shù)據(jù)獨(dú)立性 數(shù)據(jù)獨(dú)立性也曾經(jīng)被認(rèn)為是采用數(shù)據(jù)庫方法的 主要?jiǎng)恿χ?。?shí)際上，數(shù)據(jù)獨(dú)立性意味著數(shù)據(jù)的實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)用程 序來講是透明的，應(yīng)用程序員只需要利用數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)， 即所謂概念 模式來編寫程序。數(shù)據(jù)獨(dú)立性的主要優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用不受數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的物理 結(jié)

4、構(gòu)變化的影響。在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的獨(dú)立性具有與傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)同等 的重要性，然而，一種嶄新概念加進(jìn)了數(shù)據(jù)獨(dú)立性的一般概念之中， 這就是分布式透明性。所謂分布式透明性，指的是在編寫程序時(shí)就好 象數(shù)據(jù)沒有被分布一樣。這樣，無論把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到甲地或乙地，或者把數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)移到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都不會(huì)影響程序執(zhí)行的正確性和有效性，但是，必須指出，執(zhí)行速度或者效率卻受到了影響。眾所周知，通過具有不同形式的數(shù)據(jù)描述和它們之間的映射的多 層體系結(jié)構(gòu)，曾為傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫提供了獨(dú)立性，為此目的，開發(fā)出了 概念模式、存儲(chǔ)模式和外部模式等概念。利用類似的方法，我們可以 通過采用新層次和新模式，在分布式數(shù)據(jù)庫中可獲得分

5、布式透明性。 分布式透明性是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要目標(biāo)之一。(3)降低冗余 在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，盡可能地降低冗余度是它 的主要目標(biāo)之一。這有兩個(gè)原因：首先，通過只用一個(gè)正本，可以白 動(dòng)地避免同一邏輯數(shù)據(jù)中幾個(gè)副本之間的不一致性。其次，用降低冗余度來節(jié)約存儲(chǔ)空間。通過共享數(shù)據(jù)的方式，即通過允許幾個(gè)應(yīng)用訪 問同一文件和記錄可以達(dá)到降低冗余度的目的。但是，在分布式數(shù)據(jù)庫中，把數(shù)據(jù)的冗余看成是所需要的特性。 這有幾個(gè)原因：首先，如果在需要冗余的所有節(jié)點(diǎn)都復(fù)制數(shù)據(jù)，則可 以增加應(yīng)用的局部性。其次，可以增加分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有效性和 可靠性。因?yàn)?，如果?fù)制數(shù)據(jù)，則一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的故障不會(huì)停止其它節(jié) 點(diǎn)上應(yīng)用的

6、執(zhí)行。在一般情況下，為傳統(tǒng)集中式環(huán)境所規(guī)定的克服冗 余的原因，在分布式環(huán)境中仍是有效的。因此，在分布式數(shù)據(jù)庫中， 對(duì)冗余度的評(píng)價(jià)要選擇一種折衷方案，不能一概而論。一般地說，復(fù) 制數(shù)據(jù)項(xiàng)的方便程度是隨著應(yīng)用所執(zhí)行的檢索訪問與更新訪問的比 率提高而增加。數(shù)據(jù)復(fù)制便利程度的提高，是因?yàn)榫哂幸粋€(gè)項(xiàng)目多個(gè) 副本，檢索可以在任一副本上進(jìn)行，而更新卻必須在所有副本上一致 地進(jìn)行。(4)有效訪問 復(fù)雜的訪問結(jié)構(gòu)，如輔助索引、文件間的鏈接等， 都是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所采用的重要技術(shù)，對(duì)這些結(jié)構(gòu)的支持是數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng)DBMS極為重要的組成部分。提供復(fù)雜訪問結(jié)構(gòu)的原因，是為 了提高存取數(shù)據(jù)的效率。(5)完整性、恢復(fù)和并發(fā)

7、控制 在數(shù)據(jù)庫理論中，盡管完整性、 恢復(fù)和并發(fā)控制等所涉及的問題是不同的， 但它們之間相互聯(lián)系還是 很多的，一般來說，完整性、恢復(fù)和并發(fā)控制等I可題的解決，在很大 程度上取決于所提供的事務(wù)的結(jié)構(gòu)形式。(6)保密性和安全性 在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，具有集中式控制的數(shù)據(jù) 庫管理員能保證只執(zhí)行那些授權(quán)的數(shù)據(jù)訪問。 但應(yīng)當(dāng)指出，集中式數(shù) 據(jù)庫本身比過去處理單獨(dú)文件的舊方法更難于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保密性和安全性。在分布式數(shù)據(jù)庫中，局部數(shù)據(jù)庫管理員面臨的一些主要問題， 與 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員面臨的問題一樣。 但是，分布式數(shù)據(jù)庫的兩個(gè)獨(dú)特 方面值得一提：首先，在具有極高度節(jié)點(diǎn)白主權(quán)的分布式數(shù)據(jù)庫中， 局部數(shù)據(jù)的擁有者認(rèn)為比較

8、安全，因?yàn)樗麄兡馨字鞯貙?shí)施白己的安全 措施，以履行集中式數(shù)據(jù)庫管理員的職責(zé)。其次，安全性問題，一般 是分布式系統(tǒng)的固有問題，因分布式系統(tǒng)是通過通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)分布 式控制的，而通信網(wǎng)絡(luò)本身就在保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和保密性方面存在 著弱點(diǎn)。通過網(wǎng)絡(luò)偷看、亂改別人的數(shù)據(jù)難以完全避免。3 3.分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DDBMSDDBMS ) )在目前分析DDBMS的性能時(shí)，應(yīng)該把商品化系統(tǒng)和先進(jìn)的研究 樣機(jī)區(qū)分開來，但是可以預(yù)料，某些先進(jìn)的研究樣機(jī)中試驗(yàn)的特性， 可能會(huì)應(yīng)用到將來的商品化系統(tǒng)中去的。 本節(jié)簡(jiǎn)要敘述分布式數(shù)據(jù)庫 管理系統(tǒng)的基本性能，并就用什么樣的方法使得分布式數(shù)據(jù)庫這個(gè)新 技術(shù)商品化的問題談一

9、點(diǎn)看法。從目前看，世界上幾各已經(jīng)商品化的分布式系統(tǒng)是由集中式數(shù)據(jù) 庫管理系統(tǒng)的銷售廠商開發(fā)出來的。 這些分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包 括擴(kuò)充集中式DBMS時(shí)所附加的部件。分布式功能的擴(kuò)充是通過裝 配在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)上的DBMS之間所提供的通信和合作來 實(shí)現(xiàn)的。在這種情況下建立分布式數(shù)據(jù)庫通常所必須的軟件部分是：(1)數(shù)據(jù)庫管理部分(DB)；(2)數(shù)據(jù)通信部分(DC)；(3)數(shù)據(jù)字典(DD),它能用來表示有關(guān)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分布的信 息；(4)分布式數(shù)據(jù)庫部分(DDB)。分布式ORACLE系統(tǒng)簡(jiǎn)介1 1.分布式體系結(jié)構(gòu)的ORACLEORACLE1986年，ORACLE公司推出了它的分布式體系結(jié)構(gòu)的O

10、RACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(ORACLE RDBMS)、支持多種操作系統(tǒng)和通信協(xié)議的分布式處理環(huán)境軟件SQL*NET、以及與非ORACLE RDBMS聯(lián)接的軟件SQL*CONNECT這三部分組成的一個(gè)軟件群。分布式ORACLE采用了典型的開放式體系結(jié)構(gòu)，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)范圍非常廣泛，可適應(yīng)多種通信協(xié)議、多種 操作系統(tǒng)、多種硬件環(huán)境及多種DBMS和數(shù)據(jù)源。2 2.網(wǎng)絡(luò)ORACLEORACLE的連接過程網(wǎng)絡(luò)ORACLE的連接過程大致包括以下幾步：（1）確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是否安裝了SQL*NET ,如未安裝，則需執(zhí)行:* $ SYSORACLE:NCONFIG .COM ；進(jìn)行安裝，

11、并且使用SGAPAD.COM重新鏈接。（2）確認(rèn)安裝中選取的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器與操作系統(tǒng)環(huán)境下所配置的 通信協(xié)議是否相符。（3）待（1）、（2）兩項(xiàng)均確認(rèn)后，則可在服務(wù)器（Server）結(jié)點(diǎn)上建立一個(gè)命令文件。這個(gè)命令文件主要完成以下工作：指定ORACLE系統(tǒng)標(biāo)識(shí)碼SID，從而確定將哪一個(gè)ORACLE RDBMS作為服務(wù)器。這是因?yàn)橥瑱C(jī)上可運(yùn)行多個(gè)ORACLE RDBMS ,指定方式為：$ASSIGNSID標(biāo)識(shí)碼ORACLE $ SID指定ORACLE系統(tǒng)所在目錄：$ ASSIGN目錄名SYS$ ORACLE指定SQL*NET執(zhí)行代碼 的邏輯名$ ORASRV=SYS$ ORACLE:ORASRV.E

12、XE啟動(dòng)SQL*NET的執(zhí) 行代碼 $ORASRV DECNET-NSP（4）待（3）完成以后，用戶即可進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。（注意兩個(gè)結(jié) 點(diǎn)上的ORACLE系統(tǒng)應(yīng)處于開啟狀態(tài)）（5）為了夾蕓網(wǎng)絡(luò)通信管理和避免沖突等原因，可以通過VAX/VMS網(wǎng)絡(luò)控制程序NCP建立一和于ORACLE網(wǎng)絡(luò)通信的缺省 帳號(hào)。3.3.網(wǎng)絡(luò)ORACLEORACLE的使用除了以下實(shí)用程序以外，其它ORACLE實(shí)用程序和軟件工具均 可以通過SQL*NET訪問遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)的ORACLE系統(tǒng)IORAJI僅供本地使用。另外，用戶通過各種語言編寫的應(yīng)用程序也可以進(jìn)行遠(yuǎn)程存取。用戶遠(yuǎn)程存取的方式非常簡(jiǎn)單，僅需要在“用戶名/口令”（ORACLE

13、的合法用戶）后面附上結(jié)點(diǎn)信息。4.4.分布式查詢分布式查詢和數(shù)據(jù)傳輸，主要指用戶在前端機(jī)上執(zhí)行本地的進(jìn)程 通過SQL語句或SQL*plus命令查詢或傳輸遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。由于 網(wǎng)絡(luò)ORACLE系統(tǒng)的分布式查詢功能很強(qiáng)，用戶可以同時(shí)查詢多個(gè) 結(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。傳輸數(shù)據(jù)功能用于兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)及定義的 復(fù)制，下面將分別介紹。ORACLE系統(tǒng)分布式查詢的功能使得一個(gè)結(jié)點(diǎn)上的用戶可以通 過SQL查詢語句訪問其它結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。并且用戶還可以同時(shí) 存取訪問多個(gè)結(jié)點(diǎn)（包括本地結(jié)點(diǎn)）的數(shù)據(jù)，從而使數(shù)據(jù)庫的查詢功 能大大增強(qiáng)。(1)數(shù)據(jù)庫鏈路(DATABASE LINK )為了使分布式查詢操作更加簡(jiǎn)單方便

14、，ORACLE RDBMS為用戶提供了一個(gè)新的數(shù)據(jù)定義方式：數(shù)據(jù)庫鏈路。用戶可以通過數(shù)據(jù)庫鏈路定義，在本地結(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程之間進(jìn)行查詢和連接。進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問的用戶需要明確：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫所在的結(jié)點(diǎn)；遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)上的哪個(gè)數(shù)據(jù)庫；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的哪個(gè)用戶。數(shù)據(jù)庫鏈路即用于標(biāo)識(shí)以上內(nèi)容。用戶通過SQL的CREATEDATABASE LINK語句定義數(shù)據(jù)庫鏈路。其格式為：CREATE PUBLIC DATABASE LINK鏈路名CONNECT TO用戶名IDENTIFIED BY口令USING“驅(qū)動(dòng)器前綴：結(jié)點(diǎn)名“ “操作系統(tǒng)用戶名口令”:“TASK=ORDN后綴.COM ” ；如果用戶事先定義一個(gè)邏輯名：$ ASSI

15、GN結(jié)點(diǎn)名，“ “操作系統(tǒng)用戶名口令” ” ”:“TASK=ORDN后綴.COM”，邏輯名那么CREATE DATABASE LINK就變得十分簡(jiǎn)潔：CREATE PUBLIC DATABASE LINK鏈路名CONNECT TO用戶名IDENTIFIED BY口令USING驅(qū)動(dòng)器前綴：邏輯名;這里PUBLIC代表公用數(shù)據(jù)庫鏈路，只有DBA才能使用BLIC限定詞(2)遠(yuǎn)程查詢操作在數(shù)據(jù)庫鏈路定義以后，遠(yuǎn)程查詢就變得非常簡(jiǎn)單和方便。用戶 訪問查詢數(shù)據(jù)庫的表或視圖時(shí)，只要在表名或視圖名后面附上數(shù)據(jù)庫 鏈路名即可通過SELECT語句進(jìn)行查詢。其形式為:SELECT列表達(dá) 式，列表達(dá)式，F(xiàn)ROM表名數(shù)

16、據(jù)庫鏈路名,表名數(shù)據(jù)庫 鏈路名，WHERE邏輯表達(dá)式;(3)定義同義名用戶可以用同義名來簡(jiǎn)化一些繁瑣的表名或視 圖名。對(duì)于遠(yuǎn)程查詢操作，用戶也可以為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的表名或視圖名 定義相應(yīng)的同義名。(4)連接操作在遠(yuǎn)程查詢中，用戶可以連接相同(或不同)結(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫中的 表。連接(JOIN)操作可以針對(duì)以下情況：同一數(shù)據(jù)庫中的兩個(gè)表或多個(gè)表；同一結(jié)點(diǎn)不同數(shù)據(jù)庫中的兩個(gè)表或多個(gè)表 ；不同結(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫中 的兩個(gè)表或多個(gè)表；(5)查詢遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫中其他用戶的數(shù)據(jù)用戶在通過數(shù)據(jù)庫鏈路進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢時(shí)， 可以訪問其他用戶的數(shù) 據(jù)。數(shù)據(jù)庫鏈路的定義中指定一個(gè)遠(yuǎn)程用戶名及口令，這個(gè)用戶名被稱為鏈路用戶名。上面所述的“其

17、他用戶”即指非鏈路用戶。如果鏈 路用戶具有訪問其他某一用戶，記為用戶A的權(quán)限，那么，Client用 戶就可以通過數(shù)據(jù)庫鏈路查詢服務(wù)器用戶A中的數(shù)據(jù)。（6）遠(yuǎn)程子查詢前面介紹的是基于主查詢的遠(yuǎn)程訪問 查詢（Sub-query）也可以訪問遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。這種子查詢 稱為遠(yuǎn)程子查詢?？汕度氩樵兊恼Z句有：SELECTINSERTUPDATECREATE TABLECREATE VIEW5 5.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸目前網(wǎng)絡(luò)ORACLE系統(tǒng)尚不能通過INSERT、UPDATE語句更 新遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。 但是ORACLE提供結(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)的能力。SQL*plus的COPY命令將用于實(shí)現(xiàn)這一功能

18、。用戶使用COPY命令可以進(jìn)行從一個(gè)結(jié)點(diǎn) （稱為源結(jié)點(diǎn)） 到另 一結(jié)點(diǎn) （稱為目標(biāo)結(jié)點(diǎn)）之間的數(shù)據(jù)傳輸或復(fù)制。使用COPY命令與數(shù)據(jù)庫鏈路的定義類似，需要反映定結(jié)點(diǎn)名、 數(shù)據(jù)庫（即命令文件和“用戶名/口令”。其中源描述和目標(biāo)描述分別 用于指示源結(jié)點(diǎn)目標(biāo)結(jié)點(diǎn)上的結(jié)點(diǎn)名、數(shù)據(jù)庫（即命令文件）和“用 戶名/口令”，下面是COPY命令的基本形式：COPY FROM源名TO目標(biāo)名 APPEND|CREATE|INSERT|REPLACE 表名（列名:,列 名,）USING SELECT語句事實(shí)上，SQL語句中的子其中源名和目標(biāo)名分別用于指定源結(jié)點(diǎn)和目標(biāo)結(jié)點(diǎn)上的結(jié)點(diǎn)名、 數(shù)據(jù)庫和“用戶名/口令”，如：用戶名/ 口令驅(qū)動(dòng)器前綴:結(jié)點(diǎn)名“用戶名口令”:“TASK=ORDN后綴.COM ” ；如果