Математическое и программное обеспечение асинхронной репликации данных реляционных СУБД методом выделения объектов

• Автор: Апанасевич, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ РЕПЛИКАЦИИ РЕЛЯЦИОННЫХ СУБД И СПОСОБОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ДАННЫХ В НИХ

1.1. Принципы создания распределенных систем

1.2. Средства определения и фиксации изменений данных.

1.3. Способы распространения изменений между узлами РСБД

1.4. Репликация данных и основные проблемы асинхронного

тиражирования.

Цели работы и задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, МЕТОДА ВЫДЕЛЕНИЯ И СВЯЗЫВАНИЯ ОБЪЕКТОВ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ В АСИНХРОННОЙ РЕПЛИКАЦИИ

2.1. Разработка метода выделения и связывания объектов и схемы

ПРОЕКТИРОВАНИЯ АСИНХРОННОЙ РЕПЛИКАЦИИ.

2.2. ЧИСЛО СОГЛАСОВАНИЙ АСИНХРОННОЙ РЕПЛИКАЦИИ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ
2.3. Целостность и непротиворечивость данных в РСБД с
АСИНХРОННОЙ РЕПЛИКАЦИЕЙ.
2.4. Математическая модель информационного процесса
РЕПЛИКАЦИИ ДАННЫХ.
3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ, СТРУКТУР ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДАННЫХ СИСТЕМЫ АСИНХРОННОЙ РЕПЛИКАЦИИ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ВЫДЕЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ
3.1. Разработка журнала изменений и средств их фиксации
3.2. Разработка протокола асинхронного тиражирования.
3.3. Алгоритмы разрешения конфликтов синхронизации
3.4. Топология тиражирования в системе асинхронной репликации .
3.5. Методы сокращения продолжительности блокировок
3.6. Концептуальная модель схемы данных асинхронной репликации методом выделения объектов
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСИНХРОННОЙ РЕПЛИКАЦИИ ДАННЫХ РЕЛЯЦИОННЫХ СУБД МЕТОДОМ ВЫДЕЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ.
4.1. Модули и структурные элементы системы асинхронной репликации.
4.2. Функциональная модель системы асинхронной репликации .
4.3. Программная реализация проектирования и проведения асинхронной репликации данных на основе метода выделения
ИЗ
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Приведена математическая модель информационного процесса репликации. В третьей главе проведена разработка средств определения и фиксации данных для тиражирования. Приведена математическая модель журнала изменений и разработан критерий его оптимизации. Разработан протокол асинхронного тиражирования. Разработаны алгоритмы разрешения конфликта уникальности и нарушений целостности из-за конфликта времени выполнения. Предложены алгоритмы проведения процесса синхронизации объектов, проведена разработка концептуальной модели структур данных, необходимых для обеспечения функционала асинхронной репликации. В четвертой главе приведена структурная и функциональная модели системы асинхронной репликации данных по методу выделения объектов. Описывается структура специального программного обеспечения, реализующего настройку схемы данных и асинхронное тиражирование в реляционных СУБД. Последние десятилетия в области программирования характеризуются резким ростом количества создаваемых информационных систем организационного управления. Практически в каждой организации функционирует или создается такая система. Важнейшей структурной частью информационных систем являются базы данных, создаваемые и функционирующие на основе использования специализированных программных систем - систем управления базами данных (СУБД). В настоящее время организации почти всегда имеют территориально разветвленную структуру, для поддержки функционирования которой, необходимо построение распределенных систем. С появлением и повсеместным внедрением Интернет -технологий возрос интерес к распределенным системам. Требование распределенной обработки данных может быть обусловлено не только удобством использования этого способа для отражения географической структуры предприятия, но также и необходимостью повысить производительность за счет распределения нагрузки между узлами. В связи с этим в каждом конкретном случае возникает задача обеспечения той или иной степени автономности и согласованности работы узлов распределенной сети обработки данных. Одним из способов организации функционирования распределенной системы является механизм тиражирования или репликации данных [], []. Стремительное развитие технологий сетевой связи и обмена данными, появление мобильных устройств пробудило интерес к возможности построения информационных систем (НС) с территориально распределенными хранилищами данных. Ранее развитие получили распределенные системы, в которых предполагалось локальное разделение, когда несколько узлов системы соединялись с помощью локальной сети. Такая децентрализация отражает реальную структуру предприятий, состоящих из отдельных зданий, подразделений, в каждом из которых может вестись работа над своим фрагментом данных. Это является основным преимуществом распределенных систем. Исследования в области распределенных систем и изучение вопросов тиражирования данных и их синхронизации проводили следующие российские и зарубежные ученые: К. Дж. Дейт, Т. Конолли, Дж. Грей, Э. Таненбаум, Гарсиа-Молина Г. Дж. Ульман, Д. Шаша, Р. Голдринг, Б. Кемме, Я. Саито, Я. Амир, Ф. Педоне, Г. Алонсо, М. Всйсман, А. Ю. Фадеев, С. Д. Кузнецов, А. В. Силин, А. Ю. Топорец, И. В. Сергеев, А. А. Ситников, С. Л. Солдатов и др. Распределенная база данных состоит из набора узлов - островов информации, связанных коммуникационной сетью [2], [], []. Необходимо отметить, что каждый узел такой базы имеет собственную СУБД, которая обладает всеми функциями централизованной БД - имеет собственных, локальных на узле пользователей, системы обработки транзакций и т. Каждый пользователь работает со своей базой данных так же, как если бы она не была включена в список узлов. Для обеспечения взаимодействия между локальными СУБД необходим отдельный механизм. Этот компонент ИС называется распределенной системой управления базами данных (РСУБД). Приложения информационной системы предприятия делятся на локальные, для работы которых не требуется доступ к данным других узлов, и глобальные, взаимодействующие со всеми узлами системы.