基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)

譚松榮 王偉

摘要：本文探討了分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的綜合概述，研究分析了對分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：交換中心;分布式系統(tǒng);數(shù)據(jù)同步技術(shù)

中圖分類號：TP311.13 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0140-01

由于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高效性、數(shù)據(jù)共享等優(yōu)點，在目前社會發(fā)展的過程中得到了廣泛的應(yīng)用，所以一種基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步的技術(shù)以應(yīng)運而生，這種技術(shù)能夠讓各個數(shù)據(jù)庫的站點在交換中心中對數(shù)據(jù)進(jìn)行直接交換，并且能夠靈活將同步模式和數(shù)據(jù)下發(fā)的方式進(jìn)行配置，在很大程度上使數(shù)據(jù)的安全性、完整性和抗抵賴性得到了保證。

1 分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的綜合概述

1.1 數(shù)據(jù)同步技術(shù)

數(shù)據(jù)同步技術(shù)就是指將數(shù)據(jù)庫站點之間的數(shù)據(jù)的更新能夠在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中得到同步，讓數(shù)據(jù)能夠分布存放，從而讓數(shù)據(jù)庫能夠進(jìn)行分布式的處理的一種技術(shù)。這種處理方式通過將允許使用的應(yīng)用程序透明地對分布存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，能夠讓用戶在使用的過程中感覺這些數(shù)據(jù)是存放在本地相應(yīng)的服務(wù)器上，在一定程度上增加了用戶的體驗感。

1.2 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)同步技術(shù)的特點

分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)主要有四個特點，包括跨平臺性和異構(gòu)性、能靈活配置同步模式、穩(wěn)定性以及在傳輸過程中的機(jī)密性。該技術(shù)的跨平臺性和異構(gòu)性體現(xiàn)在使用JAVA技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，將XML作為其中的一種中間件，能夠在一定程度上降低異構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存在的差異和不兼容的問題，讓數(shù)據(jù)能夠在該系統(tǒng)中進(jìn)行交換，使系統(tǒng)的擴(kuò)充和與其他一些系統(tǒng)的信息交流得到了發(fā)展;能靈活配置同步模式體現(xiàn)在可以在不同的應(yīng)用環(huán)境中選擇不同的數(shù)據(jù)同步的模式，而數(shù)據(jù)同步的模式主要有兩種，其中包括全量同步和增量同步;其穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)運行的過程中不會因為網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定而丟失相關(guān)的數(shù)據(jù)，也不會使相應(yīng)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)錯亂的現(xiàn)象;機(jī)密性體現(xiàn)在由于在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，采用的是一種特殊的封裝格式，并且使用的是安全性比較好的設(shè)備進(jìn)行傳輸，因此能夠保證整個數(shù)據(jù)的傳輸過程有很好的機(jī)密性和完整性[1]。

2 對分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的設(shè)計

2.1 對其架構(gòu)的設(shè)計

分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)主要采用的是一種基于交換中心的同步架構(gòu)的模式，其主要是將每個數(shù)據(jù)庫站點所要提交的同步數(shù)據(jù)提供給交換中心，然后讓交換中心能夠自主根據(jù)數(shù)據(jù)庫站點的需要分發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這樣使數(shù)據(jù)庫的站點發(fā)生一定的改變之后，不用直接將數(shù)據(jù)分發(fā)給其他的數(shù)據(jù)庫站點，它只用將發(fā)生改變的數(shù)據(jù)發(fā)送給交換中心，然后讓交換中心對發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)，有效避免了各個數(shù)據(jù)庫站點之間交換數(shù)據(jù)信息的頻率，也使各個站點之間的連接性減弱[2]。

基于交換中心的同步架構(gòu)模式有兩個優(yōu)點，其一是能夠靈活配置同步模式，數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的每個站點將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息傳送給交換中心，不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行全量同步或者增量同步的考慮，其二是在一定程度上避免了總的數(shù)據(jù)庫的站點對其它站點進(jìn)行維護(hù)的麻煩，并且根據(jù)后期的需要增加或者減少的站點也不會影響數(shù)據(jù)庫站點的正常運行。

2.2 同步技術(shù)的具體實現(xiàn)

（1）相關(guān)系統(tǒng)的具體組成。組成同步系統(tǒng)主要有各個數(shù)據(jù)庫站點的同步模塊、交換中心以及數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)哪K，數(shù)據(jù)庫站點的同步模塊的工作主要是采集發(fā)生變化的數(shù)據(jù)、封裝XML的數(shù)據(jù)以及對XML數(shù)據(jù)進(jìn)行解析等;交換中心的工作主要是配置相關(guān)的同步模式并對各個同步的數(shù)據(jù)庫站點進(jìn)行維護(hù)等;而數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)哪K的工作主要是有效保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全等。比如有兩個同步模塊A和B，兩個數(shù)據(jù)庫站點A和B，有效將兩個同步模塊部署在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫站點中，可以及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)生變化的情況。在一個站點發(fā)生了數(shù)據(jù)變化的時候，可以通過相關(guān)的數(shù)據(jù)采集模塊對變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后使用XML的封裝模塊將變化的數(shù)據(jù)封裝成相應(yīng)的XML格式，將該格式的文件放到傳輸?shù)哪K進(jìn)行傳輸，當(dāng)交換中心接受到傳輸過來的數(shù)據(jù)之后，要將數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，這就是整個階段中的上報階段，當(dāng)上報階段完成之后，交換中心就可以根據(jù)匯總出的數(shù)據(jù)，有效根據(jù)同步配置的信息學(xué)，將數(shù)據(jù)在各個站點內(nèi)進(jìn)行分發(fā)，最后再由各個數(shù)據(jù)庫站點接收完數(shù)據(jù)之后，將XML格式進(jìn)行解析完成入庫工作，這就是最后的下發(fā)階段。這樣分工明確的工作流程，在很大程度上提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的工作效率。

（2）捕捉變化的數(shù)據(jù)的方式。數(shù)據(jù)進(jìn)行同步的基礎(chǔ)就是獲取到數(shù)據(jù)信息的變化，它不僅是數(shù)據(jù)進(jìn)行同步更新的主要依據(jù)，還是進(jìn)行同步操作的主體。所以可以在源數(shù)據(jù)庫中對一些需要同步的數(shù)據(jù)信息建立相關(guān)的觸發(fā)器，讓同步數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中發(fā)生插入等變化的操作時，把一些發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，并且將變化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成XML格式的文件傳輸給交換中心。通過研究表明，這種方法比一般的日執(zhí)法和快照法等執(zhí)行的效率更高。

（3）同步系統(tǒng)中的XML文本格式。XML文本格式就是當(dāng)數(shù)據(jù)庫站點中的數(shù)據(jù)發(fā)生一些變化時，通過同步的程序?qū)⒆兓臄?shù)據(jù)生成相應(yīng)的XML文本格式，將之發(fā)布到交換中心中，其主要的結(jié)構(gòu)如下：

<complexType name=“header”>

<sequence>

......

......

</sequence>

</complexType>

（4）同步系統(tǒng)中的安全傳輸模塊。由于分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)主要是基于交換中心，所以交換中心要維護(hù)每個站點之間存在地址信息，各個站點之間也要了解交換中心的地址。對同步系統(tǒng)安全傳輸模塊的編程主要采用的是JAVA的套接字，有效通過將IP地址與相應(yīng)的端口進(jìn)行連接，讓數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程能夠安全。其中可以使用socket系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)是根據(jù)不同客戶的不同需求而設(shè)計的，所以在使用的過程中，有不同的socket系統(tǒng)提供，socket可以有效利用客戶和服務(wù)器解決各個數(shù)據(jù)庫之間的連接問題，并且在使用socket進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中還有相應(yīng)的安全傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議，通過密鑰對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，并且其簽名值是數(shù)據(jù)體的簽名，可以通過驗證相關(guān)的用戶的身份信息保證傳輸過程中數(shù)據(jù)的安全和完整[3]。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的要求越來越高，因此基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的出現(xiàn)是必然的趨勢，通過對同步技術(shù)的架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)的捕捉方式等進(jìn)行分析，可以清楚的了解到分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)不僅能夠使數(shù)據(jù)的同步工作能夠更高效、更準(zhǔn)確，還能夠讓同步模式能夠靈活配置，有效降低了以往各個站點之間進(jìn)行配置的復(fù)雜程度，讓數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換能夠變得更加簡單。

參考文獻(xiàn)

[1]張瑩，步曉亮，李強(qiáng)，徐輝.基于交換中心的分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)[J].通信技術(shù)，2018（2）：365-369.

[2]王昭.分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)源同步框架的研究與實現(xiàn)[D].天津理工大學(xué)，2018.

[3]夏明慧.分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)同步的應(yīng)用分析[J].智能城市，2016（3）：78-79+82.

Data Synchronization Technology of Distributed System Based on Exchange Center

TAN Song-rong， WANG Wei

（Tianyi Ai Music Cultural Technology Co.， Ltd. ， Guangzhou Guangdong 510180）

Abstract：This paper discusses the comprehensive overview of data synchronization technology in distributed system， and studies and analyses the design of data synchronization technology in distributed system.

Key words：exchange center; distributed system; data synchronization technology