淺談分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：本文主要對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。首先對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義進(jìn)行了總結(jié)，接著對(duì)電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，最后對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)在電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)；管理信息系統(tǒng)；電視臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007—9599 （2012） 14—0000—02

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，各個(gè)電視臺(tái)的規(guī)模日趨龐大，而多數(shù)電視臺(tái)的管理信息系統(tǒng)依然使用集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，所有的數(shù)據(jù)由統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，這種集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)必然帶來(lái)以下問(wèn)題：（1）數(shù)據(jù)庫(kù)容量的無(wú)限制擴(kuò)大；（2）系統(tǒng)的安全性問(wèn)題日趨嚴(yán)重；（3）終端到中心站點(diǎn)的通信開(kāi)銷過(guò)大。

為了解決信息管理系統(tǒng)中的這些問(wèn)題迫切需要一種新的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。針對(duì)電視臺(tái)的管理信息系統(tǒng)的需求，分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)更為適合當(dāng)今我國(guó)各電視臺(tái)的管理模式。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)能夠恰當(dāng)?shù)姆从吵鲭娨暸_(tái)的信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：各頻道數(shù)據(jù)保存在本地維護(hù)，而同時(shí)又可以在需要時(shí)存取異地的數(shù)據(jù)，總臺(tái)的核心服務(wù)器負(fù)責(zé)統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)管理。由于集中式數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性已不再適合管理信息系統(tǒng)應(yīng)用需求的擴(kuò)大和要求的提高，這就需要建立一個(gè)既有各頻道獨(dú)立處理能力，同時(shí)又適合全局范圍應(yīng)用的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

一、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DDBS）包含分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DDBMS）和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)（DDB）。在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，一個(gè)應(yīng)用程序可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行透明操作，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分別在不同的局部數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)、由不同的 DBMS進(jìn)行管理、在不同的機(jī)器上運(yùn)行、由不同的操作系統(tǒng)支持、被不同的通信網(wǎng)絡(luò)連接在一起[1]。

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)更適合于想電視臺(tái)這樣各個(gè)部門相對(duì)比較分散的單位，它允許各個(gè)頻道將常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，并在局部服務(wù)器上建立局部數(shù)據(jù)庫(kù)和局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)本地存放本地使用，從而提高響應(yīng)速度，降低通信費(fèi)用。同時(shí)由存放于總臺(tái)的核心服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的管理和局部服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換的管理。

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)具備以下基本特點(diǎn)：

（一）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理分散：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)并不是存儲(chǔ)在一個(gè)核心服務(wù)器上，它是由分別存放與各個(gè)局部服務(wù)器的局部數(shù)據(jù)庫(kù)和局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接而構(gòu)成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。所以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理分散具有物理分布性。

（二）邏輯應(yīng)用統(tǒng)一：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的局部數(shù)據(jù)庫(kù)和局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)分散的存放在各個(gè)局部服務(wù)區(qū)中，這些分散的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連接在邏輯上卻是一個(gè)整體，這些書籍可以被數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的所有用戶共享，并且由一個(gè)存放于核心服務(wù)器的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理。

（三）局部服務(wù)器獨(dú)立自治性強(qiáng)：各個(gè)局部服務(wù)器上的數(shù)據(jù)由本地的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理，具有較強(qiáng)自治處理能力，完成本站點(diǎn)的應(yīng)用（局部應(yīng)用）。

二、電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)特點(diǎn)

當(dāng)前我國(guó)各電視臺(tái)主要的管理模式是由總臺(tái)統(tǒng)一管理，各頻道獨(dú)立運(yùn)行，頻道總監(jiān)獨(dú)立負(fù)責(zé)，各個(gè)頻道組織結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)流程大致相同。電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)必須符合這種管理模式的需求，而這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的各站點(diǎn)具有自治處理能力，而邏輯上又構(gòu)成一個(gè)整體的特征相符合。

（二）電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)原則

電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中有總臺(tái)統(tǒng)一管理如人事、資金等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，而各個(gè)頻道相對(duì)獨(dú)立運(yùn)行，各頻道組織結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)流程大致相同，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循效率至上的基本原則，整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)由總臺(tái)的核心數(shù)據(jù)庫(kù)及核心數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和各個(gè)頻道的局部數(shù)據(jù)庫(kù)及局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)構(gòu)成，既要保證全局?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和一致性，又要保證各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理的獨(dú)立性。存放于總臺(tái)核心服務(wù)器的的數(shù)據(jù)庫(kù)存放整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性和一致性的檢查，而存放于各個(gè)頻道的局部數(shù)據(jù)庫(kù)主要針對(duì)本頻道的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。各頻道的本地?cái)?shù)據(jù)管理事務(wù)處理不需要與總臺(tái)的核心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，提高了局部應(yīng)用效率，減少了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷。同時(shí)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)增加新的頻道，并且對(duì)其他頻道無(wú)影響。

2.系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)

電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在物理上是由存放于總臺(tái)的核心服務(wù)器和存放于各個(gè)頻道的局部服務(wù)器構(gòu)成。核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存放整個(gè)電視臺(tái)所有的管理數(shù)據(jù)并維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)要保證全局?jǐn)?shù)據(jù)的完整性和一致性；局部數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)存放各頻道獨(dú)立的數(shù)據(jù)，同時(shí)還具有局部的數(shù)據(jù)管理功能可以管理頻道內(nèi)部各個(gè)項(xiàng)數(shù)據(jù)。采用這種有冗余的相對(duì)集中分布式結(jié)構(gòu)可以對(duì)系統(tǒng)中的主要數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式管理，某些數(shù)據(jù)的冗余則可保證各分站點(diǎn)在低帶寬條件下對(duì)常用信息的高速存取。核心服務(wù)器和局部服務(wù)器都應(yīng)包含各自的WEB服務(wù)器、服務(wù)器應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)及分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)[2]。

（三）設(shè)計(jì)過(guò)程

1.對(duì)數(shù)據(jù)分片

所謂的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，就是將一個(gè)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)分成多個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)講，就是把一個(gè)大片數(shù)據(jù)分成多個(gè)獨(dú)立的小片數(shù)據(jù)分別存放在各個(gè)局部服務(wù)器上機(jī)上。

2.確定核心、局部數(shù)據(jù)庫(kù)及其對(duì)象

對(duì)每個(gè)獨(dú)立頻道都要建立一個(gè)局部數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，每個(gè)局部數(shù)據(jù)庫(kù)中還要根據(jù)實(shí)際需求建立有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，同時(shí)建立總臺(tái)核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其對(duì)整個(gè)分布樹(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的管理功能。

3.確定數(shù)據(jù)存取機(jī)制

由于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的物理分散、邏輯統(tǒng)一的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)需要確定如何訪問(wèn)和存取其它數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，如何實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)表的鏈接，從而確保整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

（四）分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的事務(wù)并發(fā)處理

該分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將事務(wù)的管理劃分為兩個(gè)層次，在各頻道由局部事務(wù)管理器對(duì)局部事務(wù)進(jìn)行管理。對(duì)整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)則由分布式事務(wù)管理器來(lái)協(xié)作完成對(duì)分布式事務(wù)管理。由于系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)更新操作大多數(shù)是異步進(jìn)行的，所以對(duì)于這些異步操作的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，對(duì)每一局部數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)更新事務(wù)的并發(fā)控制，就成為完成對(duì)核心數(shù)據(jù)庫(kù)更新的基礎(chǔ)[3]。

該分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使用微軟分布式傳輸協(xié)調(diào)程序?yàn)槭聞?wù)管理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻道事務(wù)處理的協(xié)調(diào)。

三、電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）相對(duì)于集中式數(shù)據(jù)庫(kù)而言，在電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下：

1.體系結(jié)構(gòu)靈活。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)更多地強(qiáng)調(diào)各個(gè)頻道局部數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的獨(dú)立性和自治性，大部分的局部事務(wù)管理和控制由局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)自行解決，只有涉及其它頻道數(shù)據(jù)時(shí)才通過(guò)網(wǎng)絡(luò)處理。局部數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)不影響整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)。

2.數(shù)據(jù)共享。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)局部數(shù)據(jù)共享和全局?jǐn)?shù)據(jù)共享：即各頻道的用戶可共享本頻道局部數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)；總臺(tái)全局用戶可共享網(wǎng)絡(luò)中所有頻道數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。各頻道用戶可通過(guò)申請(qǐng)并經(jīng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員的同意后可使用全局?jǐn)?shù)據(jù)。

3.可靠性高、可用性好。由于存在冗余數(shù)據(jù)，個(gè)別頻道或個(gè)別鏈路的故障不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。

4.性能得到改善。局部應(yīng)用只訪問(wèn)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)響應(yīng)快、通信開(kāi)銷小。

5.可擴(kuò)充性好。當(dāng)增加新的頻道時(shí)，可在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中增加新的局部數(shù)據(jù)庫(kù)而不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（二）在擁有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也存在以下缺點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)復(fù)雜。與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，為保證各頻道之間的協(xié)調(diào)必須做很多額外的工作。

2.系統(tǒng)開(kāi)銷大。系統(tǒng)開(kāi)銷主要包括硬件開(kāi)銷、通信開(kāi)銷、數(shù)據(jù)冗余的潛在開(kāi)銷，以及為保證數(shù)據(jù)庫(kù)全局并行性、并行操作的可串行性、安全性和完整性等的開(kāi)銷。

3.數(shù)據(jù)安全性和保密性較難處理。每個(gè)局部數(shù)據(jù)庫(kù)的安全不能保證全局的數(shù)據(jù)是安全的。分布式系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布控制的，而通信網(wǎng)絡(luò)本身在保證數(shù)據(jù)安全方面存在弱點(diǎn)，數(shù)據(jù)很容易被竊取。由于總臺(tái)的核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和各個(gè)頻道的局部數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用因特網(wǎng)來(lái)連接，為了保證整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。用戶在分站點(diǎn)上登錄時(shí)先有本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)對(duì)登錄用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證，若未通過(guò)驗(yàn)證則由核心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行驗(yàn)證。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)有了很大的發(fā)展，本文就分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在電視臺(tái)管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用及設(shè)計(jì)展開(kāi)了探討，隨著研究和開(kāi)發(fā)工作的不斷深入，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)將在實(shí)際應(yīng)用中不斷的提高和完善，更好的為我們所用。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮宏一.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工作原理分析[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006

[2]邵佩英.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].科學(xué)出版社，2005

[3]王春森.數(shù)據(jù)庫(kù)理論與新技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2001

[4]Andrew s.Tanenbaum.分布式系統(tǒng)原理與范型（第二版）[平裝].清華大學(xué)出版社，2008

[作者簡(jiǎn)介]黨鵬飛：男，河南洛陽(yáng)人，畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)就職于河南電視臺(tái)制作部，研究方向：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)開(kāi)發(fā)。