分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用 第三章

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)DATAID-D方法分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性實(shí)例研究：飛機(jī)訂票系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第3章1分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)目標(biāo)DDBS設(shè)計(jì)目標(biāo)本地性或近地性存儲(chǔ)能力和費(fèi)用盡量減少通信次數(shù)和通信量，90/10準(zhǔn)則分片和分布方案（本地和遠(yuǎn)程訪問(wèn)次數(shù)）擇優(yōu)控制數(shù)據(jù)適當(dāng)冗余冗余增加了可靠性、可用性，提高了效率維護(hù)數(shù)據(jù)一致性開(kāi)銷增加工作負(fù)荷分布各站點(diǎn)可以分擔(dān)整個(gè)工作任務(wù)本地性降低2分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容DDBS設(shè)計(jì)DDB設(shè)計(jì)應(yīng)用設(shè)計(jì)全局模式設(shè)計(jì)局部數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)相關(guān)應(yīng)用需求各個(gè)應(yīng)用的原發(fā)站點(diǎn)各個(gè)應(yīng)用在每個(gè)站點(diǎn)的激活頻率各個(gè)應(yīng)用對(duì)要求訪問(wèn)數(shù)據(jù)對(duì)象的訪問(wèn)次數(shù)、類型和統(tǒng)計(jì)分布分片和分布3.1DDBS設(shè)計(jì)方法3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法DDBS設(shè)計(jì)方法自頂向下方法（重構(gòu)法）混合方法自底向上方法（組合法）3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法DDBS設(shè)計(jì)方法3.1

組合法剖析網(wǎng)絡(luò)功能剖析原有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)的一致性、完整性和可靠性難度較大

通常是異構(gòu)或者同構(gòu)異質(zhì)DDBS用戶1用戶2用戶n分布式協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)DBMS1DBMS2DBMSm

網(wǎng)絡(luò)3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法DDBS設(shè)計(jì)方法3.1

重構(gòu)法根據(jù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境和用戶需求按照DDBS的設(shè)計(jì)思想和方法從總體設(shè)計(jì)做起，包括LDBS,重新建立一個(gè)DDBS可有效解決數(shù)據(jù)一致性、完整性和可靠性問(wèn)題。

通常是同構(gòu)異質(zhì)或同構(gòu)同質(zhì)DDBS用戶1用戶2用戶n分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)3.2自頂向下設(shè)計(jì)DDB步驟和內(nèi)容3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法需求分析概念設(shè)計(jì)視圖設(shè)計(jì)分布設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)觀察與監(jiān)視系統(tǒng)需求全局概念模式訪問(wèn)模式外部模式定義局部概念模式物理模式用戶輸入視圖集成用戶輸入反饋反饋?zhàn)皂斚蛳略O(shè)計(jì)過(guò)程將現(xiàn)有的各種不同的數(shù)據(jù)庫(kù)模式集成為全局模式.三個(gè)問(wèn)題選擇公用數(shù)據(jù)庫(kù)模型來(lái)描述數(shù)據(jù)庫(kù)的全局模式把每個(gè)站點(diǎn)上的本地模式翻譯成公用數(shù)據(jù)模型把各站點(diǎn)上的本地?cái)?shù)據(jù)模式集成為公用的全局模式3.3自底向上設(shè)計(jì)方法3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法自底向上設(shè)計(jì)方法要解決的問(wèn)題自底向上方法主要問(wèn)題是構(gòu)造一個(gè)全局模式（超視圖）.把各站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫(kù)模式看成是全局模式的一個(gè)視圖這個(gè)問(wèn)題就可看作是視圖綜合問(wèn)題概括分層結(jié)構(gòu)支持視圖綜合經(jīng)典方法就是生成三個(gè)實(shí)體：一個(gè)具有共同屬性（超類型），兩個(gè)具有不相交屬性（子類型）視圖綜合次序一次把一個(gè)視圖和全局模式進(jìn)行綜合，逐步構(gòu)造起全局視圖通常，最好首先綜合最大的或最重要的視圖，然后跟著綜合小的或者不重要的視圖3.3自底向上設(shè)計(jì)方法3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法構(gòu)造全局模式問(wèn)題和解決方法班機(jī)機(jī)號(hào)日期可用座位出入口座位圖延期班機(jī)機(jī)號(hào)日期可用座位機(jī)型座位圖班機(jī)班機(jī)1班機(jī)2機(jī)號(hào)日期可用座位座位圖出入口延期機(jī)型3.3自底向上設(shè)計(jì)方法3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法3.3自底向上設(shè)計(jì)方法3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法識(shí)別相似性模式命名相似性模式結(jié)構(gòu)相似性不同站點(diǎn)上有相似應(yīng)用,使用各自DB的數(shù)據(jù)副本,則這兩站點(diǎn)之間有某些相似點(diǎn).識(shí)別沖突命名沖突：同物異名（EMP,EMPLOYEE），異物同名域差異定標(biāo)差異：計(jì)量單位不同(天、小時(shí)、分鐘、秒）結(jié)構(gòu)差異：同一對(duì)象有的用實(shí)體描述,有的用屬性描述.處理操作期間不一致的數(shù)據(jù)策略4.1分片設(shè)計(jì)的基本目的4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)在自頂向下的數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)中，必須要解決的第一個(gè)問(wèn)題是數(shù)據(jù)的分片設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)時(shí)，是從分配的觀點(diǎn)來(lái)看，根據(jù)具有“相同性質(zhì)”的元組（在水平分片的情況下）或?qū)傩裕ㄔ诖怪狈制那闆r下）進(jìn)行分組，使具有“相同性質(zhì)（例如訪問(wèn)頻率相同）”的元組或?qū)傩詣澐衷谝粋€(gè)組中，每組就構(gòu)成一個(gè)片段分片設(shè)計(jì)的基本目的是產(chǎn)生一個(gè)對(duì)全局?jǐn)?shù)據(jù)合適的劃分方案，將使用這種方案得到的數(shù)據(jù)片段作為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的分配和存儲(chǔ)單位時(shí)，不但能夠減少應(yīng)用中的操作量，而且對(duì)于應(yīng)用具有最大可能的本地性但是，不是所有的全局?jǐn)?shù)據(jù)都必須進(jìn)行分片，應(yīng)考慮到有可能一個(gè)全局關(guān)系根本不需要分片。假若有全局關(guān)系R被分片為子關(guān)系(片段)集合

R={R1,R2,…,Rn},則R滿足完整性若xR,RiR必有

xRi

，i=1,2,…,n可重構(gòu)性若存在函數(shù)g使得R=g(R1,R2,…,Rn)即，R=∪Ri(水平分片）,R=∞

Ri

（垂直分片）不相交性Ri

∩

Rj

=空集,i≠j,i,j=1,2,…,n(水平分片)Ri

∩

Rj

=主鍵屬性,i,j=1,2,…,n(垂直分片)4.2數(shù)據(jù)分片的基本類型和方法4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

分片原則

分片方法水平分片

垂直分片職工關(guān)系E(e#,name,loc,sal,…)

查詢:

Qa:select* Qb:select* fromE fromE whereloc=Sa whereloc=Sb and… and...兩個(gè)站點(diǎn):Sa,SbQa

QbSaSb4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

舉例 e#NMLocSal E578Sa1000SallySb2500TomSa500Joee#NMLocSale#NMLocSal58Sa1000TomSa500Joe7Sb2500Sally........站點(diǎn)Sa站點(diǎn)Sb4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

舉例以關(guān)系自身的屬性性質(zhì)為基礎(chǔ)，執(zhí)行“選擇”操作，將關(guān)系分割成若干個(gè)不相交的片段。

R={R1,R2}R1=loc=Sa(E)R2=loc=Sb(E)4.3

水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)若R={R1,R2,…,Rn},則完整性對(duì)于每一個(gè)元組

tR,RiR使得

tRi

不相交性對(duì)tRi,Rj

使得

tRj,ij可重構(gòu)性操作是∪

(可以忽略,因?yàn)橥暾跃吞N(yùn)含著)R=

∪{R1,R2,…,Rn}P={p1,p2,…,pn}是一簡(jiǎn)單謂詞集合，為保證分片的正確性，P必須是：完整的：同一分片中的任意兩個(gè)元組被應(yīng)用同樣概率訪問(wèn)。最小的：集合P中的所有謂詞與應(yīng)用密切相關(guān)。具有完整性和最小性不是必要條件,但是對(duì)于簡(jiǎn)化分配問(wèn)題有好處4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

基本水平分片例子EMP(E#,NAME,DEPT,JOB,SAL,TEL,…)DEPT={1,2}JOB={‘P’,‘-P’}假定，應(yīng)用經(jīng)常查詢的內(nèi)容是屬于部門(mén)1且是程序員的職員。則可能有的水平分段限定

P={DEPT=1}（不是完整的）

P={DEPT=1,JOB=‘P’}（是完整的、最小的）

P={DEPT=1,JOB=‘P’,SAL>500}（完整的，不是最小的）4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

基本水平分片導(dǎo)出分片從另一個(gè)關(guān)系的屬性性質(zhì)或水平分片推導(dǎo)出來(lái)例子

SC(S#,C#,GRADE)S(S#,SNAME,AGE,SEX)要求：將SC劃分為男生各門(mén)課成績(jī)和女生的各門(mén)成績(jī)4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

導(dǎo)出水平分片按S的屬性導(dǎo)出

DefinefragmentSC1asSelectSC.S#,C#,GRADEFromSC,SWhereSC.S#=S.S#andSEX=‘M’DefinefragmentSC2asSelectSC.S#,C#,GRADEFromSC,SWhereSC.S#=S.S#andSEX=‘F’按S的水平分片（SF/SM）導(dǎo)出DefinefragmentSC1asSelect*FromSCWhereS#in(SelectSF.SfromSF)DefinefragmentSC2asSelect*FromSCWhereS#in(SelectSM.SfromSM)4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

導(dǎo)出水平分片例子R和S的若干個(gè)片段進(jìn)行連接，根據(jù)連接特性分為：完全連接圖任兩個(gè)片段都有連接分區(qū)連接圖由多個(gè)子圖組成，每個(gè)子圖可以是完全連接圖簡(jiǎn)單連接圖由多個(gè)子圖組成，每個(gè)子圖只有一條邊4.3水平分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

連接圖通過(guò)“投影”操作把一個(gè)全局關(guān)系的屬性分成若干組，基本目標(biāo)是將使用頻繁的屬性聚集在一起全局關(guān)系R={Ri},i=1,2,…,n如果屬性A∈R,必有A∈Ri,i=1,2,…,n,而且Ri∩Rj=Ap,i≠j，Ap為R的碼或元組標(biāo)識(shí)符，則稱{Ri},i=1,2,…,n}是關(guān)系R的一個(gè)垂直分片。如果屬性A∈R,必有A∈Ri,i=1,2,…,n,而且Ri∩Rj=（Ap,A-p),i≠j，A-p為R的一個(gè)或多個(gè)非碼屬性時(shí)，稱{Ri},i=1,2,…,n}是關(guān)系R的一個(gè)垂直群集。4.4垂直分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

垂直分片和垂直群集EMP(E#,NAME,SAL,TEL,MAGNUM,DEPT)假定Key:E#主要應(yīng)用:Sa站點(diǎn)查詢NAME,SAL,TEL;Sb站點(diǎn)查詢NAME,MAGNUM,DEPT垂直分片:EMP1(E#,NAME,SAL,TEL)EMP2(E#,MAGNUM,DEPT)垂直群集:EMP1(E#,NAME,SAL,TEL)EMP2(E#,NAME,MAGNUM,DEPT)4.4垂直分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

垂直分片/垂直群集例子4.4垂直分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)E1EE2

垂直分片例子

例子: E1(#,NM,LOC) E2(#,SAL)E(#,NM,LOC,SAL) E1(#,NM) E2(#,LOC) E3(#,SAL)?4.4垂直分片4數(shù)據(jù)分片設(shè)計(jì)

垂直分片設(shè)計(jì)在滿足用戶需求的前提下,把設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)片段分配到相應(yīng)的站點(diǎn)上存儲(chǔ)例子:E(#,NM,LOC,SAL) R1=loc=SaE;R2=loc=SbE

Qa:select…whereloc=Sa... Qb:select…whereloc=Sb…SiteaSiteb

R1,R2

存放在哪??5數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)分布的概念集中式所有片段在一個(gè)站點(diǎn)分割式片段分在幾個(gè)站點(diǎn)存放復(fù)制式多副本混合式多副本、多站點(diǎn)5.1

數(shù)據(jù)的分布策略5數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)分配的策略5.2數(shù)據(jù)片段位置分配的方法5數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)分配方法分配方法非冗余分配設(shè)計(jì)方法最佳適應(yīng)法其他方法冗余分配的設(shè)計(jì)方法所有得益站點(diǎn)法附加復(fù)制法應(yīng)用需求確定非復(fù)制問(wèn)題的解確定一組站點(diǎn)分配副本確定非復(fù)制問(wèn)題的解從最有益處增加副本到附加復(fù)制無(wú)好處為止什么是段的最好配置/什么是最好的冗余副本數(shù):極小化查詢響應(yīng)時(shí)間極大化吞吐量極小化“代價(jià)”...約束?有效的存儲(chǔ)空間有效的帶寬,站點(diǎn)處理能力,…保持90%的響應(yīng)時(shí)間低于X（如0.5秒）...5.3數(shù)據(jù)片段分配的費(fèi)用和得益估算5數(shù)據(jù)的分配設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題

單個(gè)片段F站點(diǎn)S1,…Sm

變量X1,…,Xm0如果F不在Sj上存儲(chǔ)

1如果F在Sj上存儲(chǔ)

Totalcost=ReadCost+WriteCost+ StorageCost

確定Xj

的值,1jm,使總代價(jià)極小Xj=分配的簡(jiǎn)化模型讀代價(jià)

Readcost=[tiMINCij]i: 讀申請(qǐng)?jiān)凑军c(diǎn)

ti: 站點(diǎn)Si上的讀申請(qǐng)激活次數(shù)

Cij:從Si讀Sj站點(diǎn)分段F的代價(jià)

i=1m分配的簡(jiǎn)化模型...3ici,3ci,1ci,2ti

FFF.12j寫(xiě)代價(jià)

Writecost=

XjuiC’iji:寫(xiě)申請(qǐng)?jiān)凑军c(diǎn)

j:被更新站點(diǎn)

Xj:0ifFnotstoredatSj 1ifFstoredatSjui:站點(diǎn)Si

上更新激活次數(shù)

C’ij:從站點(diǎn)Si

更新Sj

分段F的代價(jià)i=1j=1mm分配的簡(jiǎn)化模型....iFFFUpdatesui存儲(chǔ)代價(jià)

StoreCost=

Xidi

Xi: 0ifFnotstoredatSi

1ifFstoredatSidi:

站點(diǎn)Si

存儲(chǔ)分段F的代價(jià)i=1m分配的簡(jiǎn)化模型目標(biāo)函數(shù)min[ti

MINCij

+Xj

ui

C’ij

]

+Xi

di

ji=1j=1i=1mmm分配的簡(jiǎn)化模型即使最簡(jiǎn)單的公式也是NP-完全問(wèn)題通常,使用方法盡可能將片段分配在被局部訪問(wèn)位置“最佳適應(yīng)”方法（非冗余分配）

Bij=kFkjNki“所有得益站點(diǎn)”方法（冗余分配）

Bij=kFkjRki-c

kj’jFkj’Uki

i片段下標(biāo)j站點(diǎn)下標(biāo)

k應(yīng)用下標(biāo)Fkj應(yīng)用k在站點(diǎn)j上激活的頻率

Rki應(yīng)用k被激活一次,對(duì)片段i讀的次數(shù)

Uki應(yīng)用k被激活一次,對(duì)片段i寫(xiě)的次數(shù)

Nki應(yīng)用k被激活一次,對(duì)片段i讀寫(xiě)的總次數(shù)分配方法最佳適應(yīng)法將片斷Ri分配到訪問(wèn)Ri次數(shù)最多的那個(gè)站點(diǎn)上Bij=kFkj*Nki

所有得益站點(diǎn)法將片斷Ri的副本分配到所有得益站點(diǎn)j上Bij=kFkj*Rki-c*kj’≠jFkj’*Uki如Bij＞0，則站點(diǎn)j是得益站點(diǎn)，放置Ri的一個(gè)副本附加復(fù)制法Di表示片斷Ri的冗余度（副本個(gè)數(shù)）,Fi表示Ri在所有站點(diǎn)都復(fù)制的得益

水平分片情況假設(shè)關(guān)系R垂直分片R1和R2,R1分配到s站點(diǎn),R2分配到t站點(diǎn).應(yīng)用組As:自站點(diǎn)s發(fā)出,只使用Rs,得益

BAs=FksNki(kAs)應(yīng)用組Ar:自站點(diǎn)t發(fā)出,只使用Rt,得益

BAt=FktNki(kAt)應(yīng)用組A1:由站點(diǎn)r發(fā)出,原先使用Rt或Rs(本地),現(xiàn)在要一次遠(yuǎn)程，損失

BA1=FkrNki(kA1)應(yīng)用組A2:由站點(diǎn)r發(fā)出,原先使用R(本地),現(xiàn)在要兩次遠(yuǎn)程，損失

BA2=FkrNki(kA2)應(yīng)用組A3:由不同于站點(diǎn)r,s,t的站點(diǎn)發(fā)出,要訪問(wèn)Rt和Rs,損失

BA3=FkjNki(kA3,j≠r,s,t)分配得益

Bist=BAs+BAt-BA1-BA2-BA3垂直分片情況垂直分片情況rs其他站點(diǎn)tRtRRs網(wǎng)絡(luò)A1A2AsAtA3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段需求分析概念設(shè)計(jì)分布要求設(shè)計(jì)全局邏輯設(shè)計(jì)分布設(shè)計(jì)局部邏輯設(shè)計(jì)局部物理設(shè)計(jì)6.1DATAID-D方法概述6DATAID-D方法收集分布信息水平分片謂詞每一應(yīng)用在各站點(diǎn)激活頻率概念設(shè)計(jì)之后進(jìn)行收集分布信息分布要求和全局邏輯模式作為輸入形式為全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)模式和邏輯訪問(wèn)表輸出為分片模式和分配模式全局邏輯設(shè)計(jì)之后進(jìn)行說(shuō)明：1.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)字典；2.全局?jǐn)?shù)據(jù)模式；3.全局操作模式；4.簡(jiǎn)化全局模式；5.邏輯訪問(wèn)表；6.各站點(diǎn)邏輯模式；7.各站點(diǎn)訪問(wèn)表；8.局部邏輯模式（關(guān)系或Codasyl）；9.局部物理模式（關(guān)系或Codasyl）全局邏輯設(shè)計(jì)分布設(shè)計(jì)局部邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)需求分析概念設(shè)計(jì)分布要求分析局部物理設(shè)計(jì)187654329要求頻率表劃分表極化表6.1DATAID-D方法概述6DATAID-D方法分布要求分析階段頻率表：各站點(diǎn)上每一應(yīng)用激活次數(shù)（假設(shè)所有應(yīng)用在所有站點(diǎn)上都能執(zhí)行）劃分表：可用于模式中各實(shí)體的潛在水平分片規(guī)則極化表：指明由一個(gè)站點(diǎn)發(fā)出的一給定應(yīng)用訪問(wèn)一給定片段的頻率（定量分析方法）分布要求分析用戶分布要求全局?jǐn)?shù)據(jù)概念模型全局?jǐn)?shù)據(jù)操作模式應(yīng)用頻率表實(shí)體劃分表應(yīng)用極化表6.2分布要求分析階段6DATAID-D方法分布設(shè)計(jì)階段分片設(shè)計(jì)非冗余分配冗余分配局部模式的重新構(gòu)造分布設(shè)計(jì)全局?jǐn)?shù)據(jù)模式邏輯訪問(wèn)表分布要求站點(diǎn)邏輯模式站點(diǎn)邏輯訪問(wèn)表6.3分布設(shè)計(jì)階段6DATAID-D方法數(shù)據(jù)分布獨(dú)立性是指用戶或用戶程序使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)如同使用集中式數(shù)據(jù)庫(kù)那樣，不必關(guān)心全局?jǐn)?shù)據(jù)的分布情況，包括全局?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯分片情況、邏輯片段的站點(diǎn)位置分配情況，以及各站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型等在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，分布獨(dú)立性也稱為分布透明性（DistributionTransparency）。分布透明性包括三個(gè)層次：分片透明性、位置透明性局部數(shù)據(jù)模型透明性7.1分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性概述7分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性最高級(jí)別透明性：分片透明性全局概念模式以下的任何改變，都不會(huì)影響到這個(gè)應(yīng)用程序。若DDBMS具有分片透明性，用戶只要知道全局關(guān)R就可編寫(xiě)程序中等級(jí)別透明性：位置透明性若DDBMS提供位置透明性而不提供分片透明性，用戶編寫(xiě)這個(gè)應(yīng)用程序就要知道全局關(guān)系的分片情況，但不必知道片段的位置分配細(xì)節(jié)。最低級(jí)別透明性：局部數(shù)據(jù)模型透明性若DDBMS只提供局部數(shù)據(jù)模型透明性，不提供位置透明性（當(dāng)然也不具有分片透明性）時(shí)，用戶編寫(xiě)應(yīng)用程序不但要知道全局?jǐn)?shù)據(jù)的分片細(xì)節(jié)，還必須知道片段或其副本存放在哪些站點(diǎn)上7.2分布式數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)單查詢與分布透明性7分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性最高級(jí)別透明性：分片透明性全局概念模式以下的任何改變，都不會(huì)影響到這個(gè)應(yīng)用程序。若DDBMS具有分片透明性，用戶只要知道全局關(guān)R就可編寫(xiě)程序中等級(jí)別透明性：位置透明性若DDBMS提供位置透明性而不提供分片透明性，用戶編寫(xiě)這個(gè)應(yīng)用程序就要知道全局關(guān)系的分片情況，但不必知道片段的位置分配細(xì)節(jié)。最低級(jí)別透明性：局部數(shù)據(jù)模型透明性若DDBMS只提供局部數(shù)據(jù)模型透明性，不提供位置透明性（當(dāng)然也不具有分片透明性）時(shí)，用戶編寫(xiě)應(yīng)用程序不但要知道全局?jǐn)?shù)據(jù)的分片細(xì)節(jié)，還必須知道片段或其副本存放在哪些站點(diǎn)上無(wú)分布透明性7.2分布式數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)單查詢與分布透明性7分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性最高級(jí)別透明性：分片透明性由于DDBMS提供分片透明性，所以只需對(duì)全局關(guān)系進(jìn)行連接操作即可。中等級(jí)別透明性：位置透明性由于DDBMS僅提供位置透明性，因此在編程時(shí)需要了解全局關(guān)系的分片模式最低級(jí)別透明性：局部數(shù)據(jù)模型透明性如果DDBMS不提供分片透明性和位置透明性，在編程時(shí)不但需要了解全局關(guān)系的分片模式，還需要了解各片段存放的站點(diǎn)無(wú)分布透明性7.3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)雜查詢與分布透明性7分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性級(jí)別1：分片透明性應(yīng)用程序就如同數(shù)據(jù)庫(kù)不是分布的那樣來(lái)執(zhí)行更新操作，編程人員不必知道被更新的屬性是否是分片模式定義中使用的屬性級(jí)別2：位置透明性應(yīng)用程序員必須要知道分片情形，并將給出明確的處理級(jí)別3：本地映象透明性應(yīng)用程序員必須明確處理片段的位置。若為更新應(yīng)用，還必須考慮片段的復(fù)制問(wèn)題7.4分布式數(shù)據(jù)庫(kù)更新應(yīng)用與分布透明性7分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性三個(gè)站點(diǎn)站點(diǎn)1：丹佛機(jī)場(chǎng)（CO）站點(diǎn)1：紐約機(jī)場(chǎng)（NY）站點(diǎn)1：亞特蘭大機(jī)場(chǎng)（GA）數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)內(nèi)容機(jī)場(chǎng)規(guī)程班機(jī)調(diào)度班機(jī)可用情況旅客訂票情況三個(gè)應(yīng)用訂票應(yīng)用登記應(yīng)用起飛應(yīng)用8.1實(shí)例研究概述8實(shí)例研究：飛機(jī)訂票系統(tǒng)8.2數(shù)據(jù)庫(kù)的全局?jǐn)?shù)據(jù)模式8實(shí)例研究：飛機(jī)訂票系統(tǒng)班機(jī)訂票從到機(jī)場(chǎng)登記旅客到達(dá)時(shí)間機(jī)號(hào)日期可用座位起飛時(shí)間符號(hào)城市進(jìn)入口座位圖延期區(qū)域安全規(guī)則種類座位號(hào)檢查行李名字電話權(quán)力8.3訂票應(yīng)用全局操作模式8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)實(shí)體左下角和右下角的數(shù)字表示：示例總數(shù)和應(yīng)用選擇的平均示例數(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的①起飛與到達(dá)機(jī)場(chǎng)、②起飛與到達(dá)時(shí)間和③班機(jī)日期，以k表示這些關(guān)鍵詞確定班機(jī)后，建立旅客的一個(gè)新的示例及聯(lián)系“訂票”的一個(gè)示例，把用戶的信息（名字、電話寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)O表示輸出，w表示寫(xiě)入種類[w]電話[w]240機(jī)場(chǎng)320000班機(jī)日期[k]起飛時(shí)間[k]符號(hào)[k]從可用座位[o、w]到到達(dá)時(shí)間[k]名字[w]1100000旅客訂票8.4登記應(yīng)用全局操作模式8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)1100000旅客120000班機(jī)機(jī)號(hào)[k]日期[k]座位圖[o、w]座位號(hào)[w]檢查行李[w]訂票登記種類[o]名字[k]根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的①旅客名字，②班機(jī)號(hào)，③班機(jī)日期，查明有關(guān)旅客和班機(jī)的示例，顯示“種類”信息。根據(jù)“種類”信息和座位圖，將一個(gè)座位號(hào)分配給旅客，并寫(xiě)入座位圖和座位號(hào)屬性，以及旅客的檢查行李號(hào)8.5起飛應(yīng)用全局操作模式8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)140機(jī)場(chǎng)3020000班機(jī)3040機(jī)場(chǎng)日期[k]符號(hào)[k]起飛時(shí)間[k,o]機(jī)號(hào)[o]從到出入口[o]延期[o]城市[o]符號(hào)[o]到達(dá)時(shí)間[k,o]產(chǎn)生即將離開(kāi)機(jī)場(chǎng)的30架班機(jī)的信息顯示在TV監(jiān)視器上。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的①機(jī)場(chǎng)符號(hào)，②當(dāng)前日期，③起飛時(shí)間，④到達(dá)時(shí)間，查明①班機(jī)號(hào)、②起飛時(shí)間、③出入口、④延期、⑤目的地機(jī)場(chǎng)符號(hào)、⑥目的地城市，顯示出來(lái)。8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）機(jī)號(hào)ko日期kkk座位圖o/w進(jìn)入口o延期o可用座位o/w實(shí)體訪問(wèn)表：班機(jī)8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）符號(hào)kk/o城市o權(quán)力區(qū)域安全規(guī)則實(shí)體訪問(wèn)表：機(jī)場(chǎng)8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）名字wk電話w實(shí)體訪問(wèn)表：旅客8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）起飛時(shí)間kk/o聯(lián)系訪問(wèn)表：從8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）到達(dá)時(shí)間kk/o聯(lián)系訪問(wèn)表：到8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）種類wo聯(lián)系訪問(wèn)表：訂票8.6實(shí)體邏輯訪問(wèn)表8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)屬性操作a（訂票）b（登記）c（起飛）座位號(hào)w檢查行李w聯(lián)系訪問(wèn)表：登記8.7分布要求分析8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)站點(diǎn)1：丹佛（CO）站點(diǎn)2：紐約（NY）站點(diǎn)3：亞特蘭大（GA）應(yīng)用a：訂票應(yīng)用b：登記應(yīng)用c：起飛8.7分布要求分析8實(shí)例研究:飛機(jī)訂票系統(tǒng)將機(jī)場(chǎng)的區(qū)域?qū)傩赃x作為機(jī)場(chǎng)實(shí)體的劃分準(zhǔn)則將旅客電話號(hào)碼前三位（區(qū)域碼）作為旅客實(shí)體的劃分屬性謂詞選擇性表示