分布式數據庫原理與應用課件PPT1第3章

第三章分布式數據庫設計3.1關系運算關系代數的運算按運算符的不同可分為傳統(tǒng)的集合運算和專門的關系運算兩類。傳統(tǒng)的集合運算包括并、交、差和笛卡爾積；專門的關系運算包括選擇部分數據的運算和組合兩個關系的操作。3.1.1傳統(tǒng)的集合運算1.并假設關系R和關系S的并(Union)運算產生一個新的關系R'，則R'由屬于關系R或S的所有不同元組組成，記為R'=R∪S。

R∪S3.1.1傳統(tǒng)的集合運算學生基本信息表S1學生基本信息表S2學生基本信息表S1∪S2學號姓名性別年級學院專業(yè)0501001張昊男2020計算機計算機科學與技術0501010李穎女2020計算機計算機科學與技術0501206王婷女2020計算機計算機科學與技術學號姓名性別年級學院專業(yè)0501008趙娜女2020計算機計算機科學與技術0501019李浩男2020計算機計算機科學與技術0501206王婷女2020計算機計算機科學與技術學號姓名性別年級學院專業(yè)0501001張昊男2020計算機計算機科學與技術0501010李穎女2020計算機計算機科學與技術0501206王婷女2020計算機計算機科學與技術0501008趙娜女2020計算機計算機科學與技術0501019李浩男2020計算機計算機科學與技術3.1.1傳統(tǒng)的集合運算2.交假設關系R和關系S的交(Intersection)運算產生一個新的關系R'，則R'由既屬于R又屬于S的元組組成，記為R'=R∩S。

R∩S3.1.1傳統(tǒng)的集合運算學生基本信息表S1∩S2學號姓名性別年級學院專業(yè)0501206王婷女2020計算機計算機科學與技術3.1.1傳統(tǒng)的集合運算3.差假設關系R和關系S的差(Difference)運算產生一個新的關系R'，則R'由屬于R但不屬S的元組組成，記為R-S。

R-S3.1.1傳統(tǒng)的集合運算學生基本信息表S1-S2學號姓名性別年級學院專業(yè)0501001張昊男2020計算機計算機科學與技術0501010李穎女2020計算機計算機科學與技術3.1.1傳統(tǒng)的集合運算4.笛卡爾積設R為m元關系，S為n元關系，R和S的笛卡兒積(ExtendedCartesianProduct)產生一個新關系R'，記為R'=RXS。R'由R和S的所有元組連接而成的具有m+n個分量的元組組成，新關系中元組的前m個分量為R的一個元組，后n個分量為S的一個元組。3.1.1傳統(tǒng)的集合運算學生信息表S3

課程信息表S4S3XS4學號姓名年級0501001張昊20200501010李穎2020課程代碼課程名稱教室0501001數據庫原理B010501002C語言B02學號姓名年級課程代碼課程名稱教室0501001張昊20200501001數據庫原理B010501001張昊20200501002C語言B020501010李穎20200501001數據庫原理B010501010李穎20200501002C語言B023.1.2專門的關系運算1.選擇運算選擇運算是一個單目運算，它是從一個關系R中選取滿足給定條件的元組構成一個新的關系，選擇運算記為：σF(R)={t|t∈R∧F(t)=’真’}其中σ是選擇運算符，F表示選擇條件，是由邏輯運算符┑、∧、∨等連接算術表達式組成的條件表達式。F(t)是一個邏輯表達式，結果取邏輯值’真’或’假’。3.1.2專門的關系運算算術表達式的基本形式為XθY，其中X、Y是屬性名、常量或簡單函數，屬性名也可以用它的序號來代替。θ是比較運算符，θ∈{﹥、≧、﹤、≦、＝、≠}。選擇運算實際上是從關系R中選取使邏輯表達式F為真的元組。這是從行的角度進行的運算。3.1.2專門的關系運算從學生信息表S1中選擇學號為“0501010”的學生，表示為σ學號=“0501010”(S1)。σ學號=“0501010”(S1)結果關系表學號姓名性別年級學院專業(yè)0501010李穎女2020計算機計算機科學與技術3.1.2專門的關系運算2.投影運算投影運算也是一個單目運算，它是從一個關系R中選取所需要的列組成一個新關系，投影運算記為：∏A(R)=∏i1,i2,….ik(R)={t[A]|t∈R}其中∏是投影運算符，A為關系R屬性的子集，t[A]為R中元組相應于屬性集A的分量，i1,i2,….ik表示A中屬性在關系R中的順序號。3.1.2專門的關系運算投影運算是從列的角度進行的運算，投影取消了原關系中的某些列后，可能出現重復行,投影后也會取消這些完全相同的重復行。從學生信息表S1中投影學號、姓名、年級，表示為∏學號，姓名，年級(S1)，其結果如下表所示∏學號，姓名，年級(S1)學號姓名年級0501001張昊20200501010李穎20200501206王婷20203.1.2專門的關系運算3.連接運算從兩個關系R和S的廣義笛卡兒積中選取滿足給定條件F的元組組成新的關系的操作稱為R和S的連接(Join)，其形式為:JON關系名1AND關系名2WHERE條件記作R∞FS，其中，條件F=AθB是由算術比較符θ∈{﹥、≧、﹤、≦、＝、≠}和屬性名或列號組成的條件表達式。A和B分別代表R的第A列和S的第B列屬性。3.1.2專門的關系運算3.連接運算當連接運算的條件為等號時，連接稱為等值連接。連接后的結果包括R和S的所有字段，即結果中有重復字段。3.1.2專門的關系運算當連接運算中的比較符為“="，且參與比較的兩個關系中用于比較的兩個屬性相同時，該連接稱為自然連接(NaturalJoin)，自然連接運算所產生的新關系由參與連接運算的兩個關系中的所有屬性組成，但在兩個關系中都含有的作為等值比較對象的兩個屬性只出現一次，所以它不同于一般的等值連接。對于自然連接，無須標明條件表達式F，只需在結果中把重復的屬性去掉，如關系R和關系S的自然連接記為R∞S。3.1.2專門的關系運算學生基本信息表S5學生選課信息表S6

S5∞S6結果關系表學號姓名年級0501001張昊20200501010李穎20200501206王婷2020學號課程教室0501001數據庫B010501030C語言B020501010C語言B02學號姓名年級課程教室0501001張昊2020數據庫B010501010李穎2020C語言B023.1.2專門的關系運算4.除運算除運算的含義是給定關系R(X，Y)和S(Y，Z)，其中X，Y，Z為屬性組。R中的Y與S中的Y可以有不同的屬性名，但必須出自相同的域集。R與S的除運算得到一個新的關系P(X)，P是R中滿足下列條件的元組在X屬性列上的投影，元組在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。3.1.2專門的關系運算ABCa1b1c2a2b3c7a3b4c6a1b2c3a4b6c6a2b2c3a1b2c1R1BCDb1c2d1b2c1d1b2c3d2R2Aa1R1÷R2R1÷R2分析，在關系R1中，A可以取四個值{a1,a2,a3,a4}，其中：a1的象集為：{（b1,c2），（b2,c3），（b2,c1）}；a2的象集為：{（b3,c7），（b2,c3）}；a3的象集為：{（b4,c6）}；a4的象集為：{（b6,c6）}；R2在（B,C）上的投影為{(b1,c2),(b2,c3),(b2,c1)}。顯然只有R1的象集a1包含R2在（B,C）屬性組上的投影，所以R1÷R2={a1}。3.2設計方法與分布設計的目標分布式數據庫的設計存在兩種設計方法，一種自上而下（Top-Down）的設計方法，另一種是自下而上（Bottom-Up）的設計方法，Bottom-Up的設計方法是多數據庫集成的核心研究內容，分布式數據庫的設計主要是與Top-Down的設計方法相關的內容。3.2設計方法與分布設計的目標Top-Down設計過程：3.2設計方法與分布設計的目標Bottom-Up設計過程：3.2設計方法與分布設計的目標數據庫分布設計的目標：?降低費用；?提高系統(tǒng)可靠性；?處理局部性；?易于擴展處理能力和系統(tǒng)規(guī)模；?負載分布；3.3分片的定義及分類分片的定義：分布式數據庫中數據的存儲單位稱為片段。對全局數據庫的劃分叫做分片。劃分的結果就是片段。每個片段可以保存在一個以上的場地（服務器）上。3.3分片的定義及分類分片主要作用：?減少網絡傳輸量；?增大事務處理的局部性；?提高數據的可用性和查詢效率；?負載均衡；3.3分片的定義及分類分片設計過程：3.3分片的定義及分類分片原則：1.完備性條件必須把全局關系的所有數據映射到片段中，決不允許有屬于全局關系的數據卻不屬于它的任何一個片段。3.3分片的定義及分類分片原則：2.可重構條件必須保證能夠由同一個全局關系的各個片段來重建該全局關系。劃分所采用的方法必須確保能夠由全局關系的各個片段來重建該全局關系。3.3分片的定義及分類分片原則：3.不相交條件：要求一個全局關系被分割后所得的各個數據片段互不重疊。之所以要施加這個限制，其目的是為了在數據分配時易于控制數據的復制。3.3分片的定義及分類分片的類型：?水平分片；?垂直分片；?導出分片；?混合分片；3.3分片的定義及分類分布透明性的定義：指用戶或用戶程序使用分布式數據庫如同使用集中式數據庫那樣，不必關心全局數據的分布情況，包括全局數據的邏輯分片情況、邏輯片段的站點位置分配情況，各站點數據庫的數據模型等情況對用戶和用戶程序是透明的。3.3分片的定義及分類分布透明性的三個層次：?分片透明性；?位置透明性；?局部數據模型透明性；3.4水平分片水平分片是按照一定的條件對全局關系元組的劃分，即把全局關系的所有元組劃分成若干不相交的子集。3.4.1水平分片的概念定義：設有一個關系R，{R1,R2…….Rn}為R的子關系的集合，如果{R1,R2…….Rn}滿足以下條件，則稱其為關系R的水平分片，稱Ri為R的一個水平片段。（1）R1,R2…….Rn與R具有相同的關系模式。（2）R1∪R2….∪Rn=R（3）Ri∩Rj=φ(i≠j,1≤i≤n,1≤j≤n)3.4.1水平分片的概念從水平分片的定義可以看出，所謂水平分片，就是按某種特定條件把一全局關系的所有元組劃分成若干不相交的子集。每個水平片段由關系中的某個屬性上的條件來定義，該屬性稱為分片屬性。該條件稱為分片條件。不相交的子集滿足完備性條件、可重構條件和不相交條件。3.4.1水平分片的概念例有一個全局關系模式為：student(snum,name,college)，其中snum為學生編號，name為學生姓名，college為學生所在的學院，并假定學生所在學院的只有兩個即”計算機”和”數學”。按下面的條件進行水平分片：student1：滿足college＝”計算機”的所有元組；student2：滿足college＝”數學”的所有元組；3.4.1水平分片的概念在該分片中college為分片屬性，分為兩個片段student1和student2，用選擇操作可以表示為：student1=σcollege=”計算機”(student)；student2=σcollege=”數學”(student)；全局關系student的這種水平分片如下圖表示。3.4.1水平分片的概念3.4.1水平分片的概念1.滿足完備性條件由于”計算機”與”數學”是college屬性的所有可能取值，所以上面的分片無疑是滿足完備性條件的。如果college的屬性還可能有其它取值，則上述的分片就不滿足完備住條件。因為這些其它college值的元組屬于全局關系student，但確既不屬于student1也不屬于student2。3.4.1水平分片的概念2.滿足可重構條件重構條件是易于驗證的，因為總是能通過下列運算來重構student全局關系：student=student1∪student2。3.4.1水平分片的概念3.滿足不相交條件Student的水平分片Student1、Student2，不相交條件總是滿足的。因為snum作為全局關系student關鍵字，它唯一地標識了一個學生。這個學生的college值或取”計算機”，或取”數學”，因此，student關系中的每一個元組只能分在一個片段中。3.4.2水平分片的操作水平分片是針對該關系的選擇操作，用σ表示，假設選擇條件為分片謂詞q,則關系的R的分片操作可表示為：σq（R）。例設有雇員關系EMP{ENO,ENAME,SALARY,DNO}，其中ENO為雇員編號，ENAME為雇員姓名，SALARY為雇員工資，DNO為雇員所在部門的部門編號，其取值為“101”、“201”“、“301”。3.4.2水平分片的操作按下面的條件進行水平分片：E1：滿足DNO=”101”的所有元組；E2：滿足DNO=”201”的所有元組；E3：滿足DNO=”301”的所有元組；雇員關系EMP的水平分片E1、E2、E3用選擇操作描述如下：E1=σDNO=”101”(EMP)；E2=σDNO=”201”(EMP)；E3=σDNO=”301”(EMP)；3.4.3水平分片的原理對全局進行水平分片時，必須遵守完備性、可重構性和不相交性條件，以保證分布式數據庫中數據的完整性和一致性。由于全局關系的水平分片可以由選擇運算中的限定的集合（既謂詞集）唯一的決定，因此，謂詞集P也必須遵守完備性、可重構性和不相交性條件。3.4.3水平分片的原理定義1：若全局關系R中屬性X具有地理分布特征或屬性X的域的任一劃分都構成全局關系的元組的不同的聚集，則稱屬性X具有分類特征。定義2：若全局關系R中的屬性X滿足：（1）DOM(X)是可數有限集合（2）屬性X具有分類特征；則稱屬性X為關系R的分類屬性。3.4.3水平分片的原理命題1：對于關系R的水平分片謂詞集P，如果對P中出現的分類屬性集{X1，X2，…，xn)的域DOM(X1)、DOM(X2)，……DOM(Xn)構成劃分，則謂詞集P對分類屬性集{X1，X2，…，xn)是完備的。3.4.3水平分片的原理命題2：如果謂詞集P={P1，P2，…，Pn)中的謂問兩兩互斥，即Pi∧Pj=FALSE（i≠j），且Pi（1≤i≤n）不為永假，則每一謂詞Pi都構成一個片段。3.4.3水平分片的原理定理如果謂詞集P={P1，P2，…，Pn)是基于關系R中分類屬性集{X1，X2，…，xn)的，且P中的謂詞兩兩互斥并對{X1，X2，…，xn)是完備的，則謂詞集P決定關系R的一種水平分片。3.4.3水平分片的原理水平分片謂詞集P生成方法：（1）根據查詢模型選取關系R中合適的分類屬性集{X1，X2，…，xn)，并確定各自的域DOM(X1)、DOM(X2)、…、DOM(Xn)。（2）根據查詢對分片的要求，選取一個適當的謂詞P1，令P＝{P1}。（3）選取新的適當謂詞Pi，Pi與P中謂詞互斥，置P←P∪{Pi}，直至P構成DOM(X1)、DOM(X2)…、DOM(Xn)的劃分。3.5導出水平分片若一個關系的分片不是基于關系本身的屬性，而是根據另一個與其有關聯的屬性來劃分，這種劃分為導出水平劃分。3.5.1導出水平分片的概念定義：如果一個關系的水平分片的分片屬性屬于另一個關系，則該分片稱為導出水平分片。3.5.1導出水平分片的概念例有雇員關系EMP{ENO,ENAME,SALARY,DNO}，其中ENO為雇員編號，ENAME為雇員姓名，SALARY為雇員工資，DNO為雇員所在的部門編號。其元組如下表1所示。關系WORKS{ENO,PRJNO,HOURS}，其中ENO為雇員編號，PRJNO為雇員參與的項目編號，HOURS為雇員參與項目的小時數，其元組如表2所示。3.5.1導出水平分片的概念表1EMP關系表表2WORKS元組內容ENOENAMESALARYDNO001張穎2000101002李強3000201003王麗4000301ENOPRJNOHOURS0011200002130000325003.5.1導出水平分片的概念要求將WORKS按DNO進行水平分片，得到的導出水平分片記為W1、W2、W3，要求如下：W1：滿足DNO=”101”的所有元組，既：W1=∏ATTR(WORKS)(σDNO=”101”(WORKS∞EMP))W2：滿足DNO=”201”的所有元組，既：W2=∏ATTR(WORKS)(σDNO=”201”(WORKS∞EMP))W3：滿足DNO=”301”的所有元組，既：W3=∏ATTR(WORKS)(σDNO=”301”(WORKS∞EMP))其中ATTR(WORKS)為WORKS的屬性組。3.5.1導出水平分片的概念分片屬性為：部門編號DNO.分片條件為：W1:DNO=”101”；W2:DNO=”201”；W3:DNO=”301”；3.5.1導出水平分片的概念根據水平分片定義，滿足：（1）W1、W2、W3和WORKS具有相同的關系模式；（2）W1∪W2∪W3=WORKS；（3）W1∩W2=φ，W1∩W3=φ，W2∩W3=φ。因此，W1、W2、W3滿足完備性條件、可重構條件和不相交條件，是WORKS的水平分片。由于該分片屬性為DNO，是WORKS關系相關聯關系EMP的屬性，因此該水平分片為導出水平分片。3.5.2導出水平分片的操作導出水平分片操作不是基于關系本身的屬性，而是根據另一個與其有關聯關系的屬性來劃分的。因此導出水平分片可以用連接操作和選擇操作來表示。上面例子中的導出水平分片，具體操作表示如下：1.求出WORKS中DNO，采用自然連接∞。令：W’=WORKS∞EMP，w’=(ENO,PRJNO,HOURS,ENAME,SALARY,DNO)。3.5.2導出水平分片的操作2.根據DNO對W’進行水平分片。W1’=σDNO=”101”(W’)=σDNO=”101”(WORKS∞EMP)；W2’=σDNO=”201”(W’)=σDNO=”201”(WORKS∞EMP)；W3’=σDNO=”301”(W’)=σDNO=”301”(WORKS∞EMP)。3.5.2導出水平分片的操作3.只保留WORKS的屬性W1=∏ATTR(WORKS)(W1’)=∏ATTR(WORKS)(σDNO=”101”(WORKS∞EMP))；W2=∏ATTR(WORKS)(W2’)=∏ATTR(WORKS)(σDNO=”201”(WORKS∞EMP))；W3=∏ATTR(WORKS)(W3’)=∏ATTR(WORKS)(σDNO=”301”(WORKS∞EMP))。3.5.3導出水平分片的作用在兩個關系間存在相關屬性并滿足關聯完整性約束時，一個關系的水平分片常?？梢詫С隽硪粋€關系的水平分片，導出分片可以用來簡化片段間的連接運算。3.6.1垂直分片的概念定義：設有一個關系R，{R1,R2…….Rn}為R的子關系的集合，如果{R1,R2…….Rn}滿足以下條件，則稱其為關系R的垂直分片，稱Ri為R的一個垂直片段。（1）Attr(R1)∪Attr(R2)…..∪Attr(R1)=Attr(R)，其中Attr(R)表示關系R的屬性集；（2）{R1,R2…….Rn}為關系R的無損分解；（3）Attr(Ri)∩Attr(Rj)=PK(R)(i≠j,1≤i≤n,1≤j≤n)，其中PK(R)表示關系R的主關鍵字。3.6.1垂直分片的概念例設有雇員關系EMP(ENO,ENAME,SALARY,DNO)，其中ENO為雇員編號，ENAME為雇員姓名，SALARY為雇員工資，DNO為雇員所在部門的部門編號。元組內容如下表所示。關系EMP元組內容ENOENAMESALARYDNO001張穎2000101002李強3000201003王麗40003013.6.1垂直分片的概念今有兩種應用，一是檢索關于雇員的姓名、部門編號等信息的管理；二是關于職工工資情況的管理。在這種情況下，這個全局關系可采用垂直分片，在屬性組ENO,ENAME,DNO和ENO、SALARY上進行垂直分片，可用如下的投影運算來實現：EMP1=∏ENO,ENAME,DNO(EMP)；EMP2=∏ENO,SALARY(EMP)；3.6.1垂直分片的概念全局關系EMP(ENO,ENAME,SALARY,DNO)垂直劃分為兩個片段EMP1、EMP2，如下圖所示。劃分滿足完備性、重構性和不相交性。3.6.2垂直分片的操作垂直分片是針對該關系的投影操作，用∏表示，假設分片的屬性組為A，,則關系的R的分片操作可表示為：∏A（R）。3.6.3垂直分片的設計方法目前主要有兩種垂直分片的設計方法，這兩種方法都必須滿足垂直分片的定義。（1）分裂法。把全局關系的屬性逐個分離。然后根據查詢的要求把每個屬性放入一個或多個片段屬性集中。（2）組合法。把屬性聚集成各片段的屬性集。3.7混合分片在水平分片和垂直分片及導出分片的基礎上，可以進行更加復雜的分片，混合分片過程中既包括水平分片又包括垂直分片。混合分片可以先進行水平分片再進行垂直分片，或先進行垂直分片再進行水平分片，或其它形式，但它們的結果是不相同的。3.7混合分片例設有一個學生關系STUDENT(SNO,SNAME,BIRTH,SORE,DNO)，其中SNO為學生學號，NAME為學生姓名，BIRTH為生日，SORE為總成績，DNO為學生所在學院編號。元組內容如下表所示：SNOSNAMBIRTHSOREDNO10001張三1999.02.2165010120001李四1999.07.2667620130001王五1999.03.206983013.7混合分片對關系STUDENT先進性垂直分片，得到子關系STUDENT1和STUDENT2,再對STUDENT2按照DNO進行水平分片，得到子關系STUDENT21、STUDENT22,、STUDENT23，既：STUDENT1=∏SNO,SNAME,BIRTH(STUDENT)；STUDENT2=∏SNO,SORE,,DNO(STUDENT)；STUDENT21=σDNO=”101”(STUDENT2)；STUDENT22=σDNO=”201”(STUDENT2)；STUDENT23=σDNO=”301”(STUDENT2)；3.7混合分片關系STUDENT的混合分片示意圖如下圖所示：3.8分片的表示方法為直觀地描述各種分片方式及便于對后續(xù)查詢處理和查詢優(yōu)化方法的理解，對水平分片、垂直分片和混合分片可采用直觀的圖形表示法和基于樹型結構的分片樹表示法。3.8.1圖形表示法圖形表示法是用圖形直觀描述，其描述規(guī)則如下：（1）用一個整體矩形來表示全局關系。（2）用矩形的一部分來表示片段關系。（3）按水平劃分的部分表示水平分段。（4）按垂直劃分的部分表示垂直分段。（5）混合劃分既有水平劃分，又有垂直劃分。3.8.1圖形表示法表示關系E水平分片為E1、E2、E3的圖形表示如圖所示：表示關系E垂直分片為E1、E2圖形表示如圖所示：3.8.1圖形表示法表示關系E混合分片為E1(垂直分片)和對垂直分片E2的水平分片E21、E22、E23的圖形表示如圖所示：3.8.2分片樹表示方法全局關系的分片可用分片樹表示，分片樹包括水平分片樹、垂直分片樹和混合分片樹，分片樹由以下幾部分構成：（1）根節(jié)點表示全局關系。（2）葉子結點表示最后得到的片段關系。（3）中間節(jié)點表示分片過程的中間結果。（4）邊表示分片操作，并用h（水平）和v（垂直）表示分片類型。（5）節(jié)點名表示全局關系名和片段名。3.8.2分片樹表示方法表示關系EMP水平分片為E1、E2、E3的分片樹如圖：3.8.2分片樹表示方法表示關系EMP垂直分片為E1、E2的分片樹如圖：3.8.2分片樹表示方法表示關系EMP混合分片為E1(垂直分片)和對垂直分片E2水平分片為E21、E22、E23的分片樹如圖：3.9分布式數據庫數據分配設計類型全局數據經過分片設計，得到各個劃分的片段，片段到物理場地的存儲映射過程稱為分配設計過程。數據分配問題就是給定一組數據片段，并針對這些數據片段的操作及其使用頻率，分配這組數據到網絡的各個節(jié)點，使得總代價最小。3.9.1分配設計的概念定義：設有一個由站點集S=(S1，S2，?，Sm)構成的網絡，該網絡上運行一個事務集T=(T1，T2，?，Tq)，存儲著一個片段集F=(F1，F2，?，Fn)。按照一定的方式將每個片段Fi的不同副本分配到不同的站點Sj上的分配方案，表示為A<F，S，T>，就是所謂的片段分配問題。3.9.2數據分配的準則數據分配的準則主要有以下三個方面的內容：1.分布式數據庫的本地性或近地性2.系統(tǒng)任務的均衡性3.數據可用性和可靠性3.9.3分配類型數據分配中主要分為冗余分配和非冗余分配，非冗余分配即每個片段只是分配到一個站點上，片段與站點間是一對一的關系。冗余分配即每個片段分配到多個站點，片段與站點之間是多對一的關系。非冗余分配為非復制分配，包括集中式分配和分割式分配，冗余分配為復制分配，包括全復制分配和部分復制分配。3.9.3分配類型1.集中式分配數據有劃分，但是劃分后的邏輯片段依然完全集中在一個節(jié)點，即有分片無分配，且沒有數據副本存在。嚴格說來，這不能算作是分布式數據庫；3.9.3分配類型2.分割式分配數據分布在各個節(jié)點上，彼此之間沒有重復數據；每個片段只存儲在一個場地上，稱為分割式分配，對應的分布式數據庫稱為全分割式數據庫。設R為全局關系，R1、R2、R3為劃分的片段，分割式分配如圖所示。3.9.3分配類型3.9.3分配類型3.全復制分配數據分布在各個節(jié)點上，如果每個片段在每個場地上都存有副本，則稱為全復制分配，對應的分布式數據庫稱為全復制式數據庫。設R為全局關系，R1、R2、R3為劃分的片段，全復制分配如圖所示。3.9.3分配類型3.9.3分配類型4.部分復制分配數據分布在各個節(jié)點上，如果每個片段只在部分場地上存有副本，則稱為部分復制分配，對應的分布式數據庫稱為部分復制式數據庫。設R為全局關系，R1、R2、R3為劃分的片段，部分復制分配如圖所示。3.9.3分配類型3.10分配設計算法數據分配問題其實就是要解決以一種怎樣的方式將所有的數據片段分布到分布式數據庫系統(tǒng)的各個站點上，使得代價最小，這是分布式數據庫的設計者們在考慮數據分配問題時不變的準則。3.10.1數據分配方法優(yōu)劣的度量不同的分配方法所使用的最優(yōu)化模型中采用不同的優(yōu)化度量，但是嚴格來說，考慮最優(yōu)化問題應該兼顧優(yōu)化和性能兩個因素，即分配結果能使分布式數據庫系統(tǒng)達到最小的響應時間或最大系統(tǒng)吞吐量而同時又保持處理代價最小。因此關于優(yōu)化通常有兩個度量標準。1.最小代價2.性能3.10.2非冗余分配算法常用的數據分配方法有非冗余分配方法和冗余分配方法兩種。非冗余分配方法是將每個數據片段都無冗余地分配到網絡中的某個場地上。這種方法相對比較簡單。冗余分配方法允許將一個數據片段同時分配到多個不同的場地上，這種分配方法由于涉及到查詢或