淺談分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

陳華

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)下新時(shí)代已步入信息能夠隨時(shí)共享、及時(shí)傳播的數(shù)據(jù)化新紀(jì)元，由此衍生而來的是在電子計(jì)算機(jī)程序中對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分層數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)構(gòu)建，該文先從介紹分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)開始，然后就其設(shè)計(jì)方法以及對(duì)應(yīng)的優(yōu)化內(nèi)容進(jìn)行探討，以便推進(jìn)其更好更快捷的使用。

關(guān)鍵詞：分布式數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；系統(tǒng)查詢

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）06-0001-01

1 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.1 物理分布性

在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點(diǎn)中，首先第一有物理分布特點(diǎn)，物理分布特點(diǎn)也是分布式數(shù)據(jù)庫區(qū)別于一般單一集中式數(shù)據(jù)庫的主要特征之一，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理位置分布上都存在有一定差別，且都由因特網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)一管理，使得分布式數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)處在互不影響但又共同被同一對(duì)象作用的機(jī)制調(diào)控下。

1.2 邏輯整體性

其次，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點(diǎn)中還包括有邏輯整體性，邏輯整體性不僅針對(duì)于單個(gè)的節(jié)點(diǎn)而言對(duì)整體節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)來說也有重要意義。這也是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)區(qū)別于分散式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個(gè)重要地方。在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)里都能共享同一物理上分布的數(shù)據(jù)庫信息，且該節(jié)點(diǎn)的管理也都是由數(shù)據(jù)庫中共同的軟件加以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一控制。

1.3 節(jié)點(diǎn)間協(xié)作性

最后，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中還包括有節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作性，節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作性是指各個(gè)節(jié)點(diǎn)有著相互協(xié)同合作的能力，彼此之間既相互獨(dú)立又相關(guān)影響，且節(jié)點(diǎn)是互相幫助的，有著優(yōu)劣互補(bǔ)的作用。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能協(xié)同的前提條件下才得以進(jìn)一步保障整體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正常運(yùn)行。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間既相互獨(dú)立又互相影響，并在此基礎(chǔ)之上構(gòu)成一個(gè)主題。

2 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先要確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，該目標(biāo)的主要內(nèi)容有包括首先要有一定的近地性和本地性，為了使得實(shí)際數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運(yùn)行中的效率更高，使用者能夠更快速地了解到相關(guān)內(nèi)容，系統(tǒng)設(shè)計(jì)要盡量接近目標(biāo)地方，且具有本地性能夠極大提升本地信息傳輸和查詢。其次，在設(shè)計(jì)時(shí)還要注意保存某些數(shù)據(jù)的副本，以便重要內(nèi)容丟失，同時(shí)要將副本內(nèi)容限制在一定的范圍中，避免造成過于的數(shù)據(jù)信息。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，可將分布在網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)里都分配一定的工作任務(wù)量，使其能夠分工協(xié)調(diào)的有秩序展開。

2.2 數(shù)據(jù)的分片設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)的分片設(shè)計(jì)中，首先要保證數(shù)據(jù)的完整性，也就是對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行分片處理時(shí)不能將各項(xiàng)數(shù)據(jù)分開，要在有統(tǒng)一的管理控制前提條件下展開。且在劃分時(shí)各個(gè)片區(qū)都要被屬于總體的管理中，每個(gè)片區(qū)被分配的任務(wù)也不能重復(fù)，多余的重復(fù)會(huì)帶來數(shù)據(jù)冗余，進(jìn)而拖慢系統(tǒng)運(yùn)行速率。此外，數(shù)據(jù)的分片設(shè)計(jì)之間也不能相交，相交下的分片設(shè)計(jì)會(huì)在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)工作處理的矛盾，還可能會(huì)影響到整體的數(shù)據(jù)分配設(shè)計(jì)。也就是指系統(tǒng)分片設(shè)計(jì)里要么全部統(tǒng)一用垂直化的設(shè)計(jì)展開，要么用統(tǒng)一的水平化形式展開，將各項(xiàng)片區(qū)分類做到不重疊、不交叉，使其在相互不干擾的狀態(tài)下展開各項(xiàng)運(yùn)行，進(jìn)而以保證實(shí)際的數(shù)據(jù)查詢。

2.3 數(shù)據(jù)的分配設(shè)計(jì)

最后，還包括有對(duì)數(shù)據(jù)的分配設(shè)計(jì)內(nèi)容，在分配設(shè)計(jì)中，主要內(nèi)容有包括，第一對(duì)數(shù)據(jù)庫里各個(gè)節(jié)點(diǎn)的任務(wù)分配，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)需要完成的相關(guān)事項(xiàng)是什么，第二還有每個(gè)節(jié)點(diǎn)任務(wù)時(shí)間分配，節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行相關(guān)工作運(yùn)行時(shí)所允許的最大時(shí)間范圍是多少等，以此來進(jìn)一步保障整體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)操作。此外，在分配中，還有包括數(shù)據(jù)冗余這方面的檢驗(yàn)，避免有過多重復(fù)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)，使得信息變得過于繁雜，以導(dǎo)致拖慢了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行。

3 分布式數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)的優(yōu)化

在分布式數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)優(yōu)化中，首先要確定查詢優(yōu)化的目標(biāo)，通常查詢系統(tǒng)里的一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)多個(gè)站點(diǎn)，且常用于兩種或兩種以上的查詢目標(biāo)作為分配對(duì)象選擇，在此環(huán)節(jié)就要注意確認(rèn)某類查詢目標(biāo)。查詢目標(biāo)有第一是所花時(shí)間短，但是搜索出來的對(duì)象較多。此外在優(yōu)化內(nèi)容里主要是對(duì)查詢方面的優(yōu)化，這個(gè)部分也是直接影響受眾使用體驗(yàn)的主要內(nèi)容，根據(jù)受眾體驗(yàn)設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的查詢便捷模式，進(jìn)而提高查詢的便捷性。在查詢方法優(yōu)化中利用節(jié)點(diǎn)自治性的特點(diǎn)，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充分的任務(wù)分配，進(jìn)而得以提高整體的查詢質(zhì)量。節(jié)點(diǎn)自治性是指在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能夠自己加以治理，其前提也是在被允許宏觀調(diào)控下，在此基礎(chǔ)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)既相互獨(dú)立又互相影響，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有各自規(guī)定的內(nèi)容，并在解決問題的過程中具備自治能力，能夠自己約束去完成規(guī)定的局部任務(wù)。也只有在保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能順利完成自己任務(wù)的前提條件下才能對(duì)整體的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行做出對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)和安排。

4 總結(jié)

綜上所述，在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化內(nèi)容中，設(shè)計(jì)主要采取分片設(shè)計(jì)和分配設(shè)計(jì)的方法，將數(shù)據(jù)庫內(nèi)各個(gè)元件單位保持在既相互作用又互不影響的狀態(tài)下，在分工明確的基礎(chǔ)上保持其結(jié)構(gòu)性能的一致，進(jìn)而得以增強(qiáng)相關(guān)內(nèi)容設(shè)計(jì)的高效性，也可保證處理數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。今后，我們?nèi)詴?huì)繼續(xù)深入對(duì)有關(guān)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化進(jìn)行探討，以便提出更加科學(xué)有效的方式，用以推進(jìn)我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展和性能增強(qiáng)。

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