بانک اطلاعاتی توزیع شده

دسته: کامپیوتر و IT
بازدید: 22 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 412 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 64

ذخیره اطلاعات به صورت توزیع شده به دو روش Replication یا Fragmentationو یا تركیبی از این دو روش انجام می گیرد در روش Replication دقیقا یك كپی فیزیكی از اطلاعات در نقاط مختلف سیستم یعنی سایر سایتها ذخیره می گردد ولی در روش Fragmentation‌ اطلاعات به چند بخش یا پارتیشن تقسیم می شود و هر بخش در یكی از سایتها نگهداری می شود در روش تركیبی اطلاعات به چند

قیمت فایل فقط 4,900 تومان

بانک اطلاعاتی توزیع شده

فهرست مطالب این گزارش :

1. ذخیره اطلاعات به صورت توزیع شده

2. تراكنشهای توزیع شده

3. مدیریت همزمانی در بانكهای اطلاعاتی توزیع شده

4. مدیریت بن بست

5. سنكرون كردن اطلاعت كپی شده

6. منابع

مقدمه

بانك های اطلاعاتی توزیع شده متشكل از سایتهایی غیر وابسته هستند كه هیچ منبعی را به صورت فیزیكی به اشتراك نمی گذارند. هر سایت می تواند در اجرای تراكنشی كه منجر به دستیابی به اطلاعات یك یا تعداد بیشتری سایت دیگر می شود شركت نماید. تفاوت اصلی مابین بانكهای اطلاعاتی متمركز و توزیع شده این است كه در بانكهای اطلاعاتی متمركز همه اطلاعات در یك نقطه متمركز شده است در حالی كه در بانكهای اطلاعاتی توزیع شده ممكن است قسمتهای مختلف اطلاعات در نقاط مختلف توزیع شده باشند و یا اینكه كپی های مختلفی از اطلاعات در نقاط مختلف نگهداری شوند[1].

1. ذخیره اطلاعات به صورت توزیع شده

ذخیره اطلاعات به صورت توزیع شده به دو روش Replication یا Fragmentationو یا تركیبی از این دو روش انجام می گیرد. در روش Replication دقیقا یك كپی فیزیكی از اطلاعات در نقاط مختلف سیستم یعنی سایر سایتها ذخیره می گردد ولی در روش Fragmentation‌ اطلاعات به چند بخش یا پارتیشن تقسیم می شود و هر بخش در یكی از سایتها نگهداری می شود. در روش تركیبی اطلاعات به چند بخش تقسیم می شوند و از تعدادی از بخشها و یا همه آنها كپی هایی در سایتهای مختلف نگهداری می شود. روش Fragmentation به دو طریق عمودی و افقی صورت می گیرد. در روش عمودی تقسیم بندی یك Relation روی فیلدها صورت می گیرد. یعنی هر بخش از اطلاعات مشتمل بر تعدادی از فیلدهای Relation‌ است ولی در روش افقی تقسیم بندی روی ركوردهای Relation‌ صورت می گیرد. برای مثال ركوردهای مربوط به ماه خرداد در یك بخش و ركوردهای مربوط به ماه تیر در بخش دیگری ذخیره می گردند. در روش عمودی برای دستیابی به Relation اولیه باید بین بخش های مختلف join‌ بزنیم و در روش افقی برای دستیابی به آن باید از اجتماع استفاده نماییم.

محاسن روش Replication عبارتند از:

-       در دسترس بودن :‌ در شرایطی كه یكی از سایتها بنا به دلیلی از بیفتد حداقل یك سایت دیگر وجود دارد كه می تواند دسترسی به اطلاعات سایت از كار افتاده را امكان پذیر سازد. پس اگر درخواست دسترسی به اطلاعاتی كه مربوط به یك سایت از كار افتاده است، صادر شود، پاسخگویی به این درخواست از طریق سایت دیگری كه replication ای از سایت از كار افتاده را در اختیار دارد امكان پذیر می شود.

-       افزایش توانایی موازی سازی : در صورتی كه چندكپی از اطلاعات در سایتهای مختلف وجود داشته باشد در هنگام درخواست خواندن این اطلاعات می توان به صورت موازی بخشی از اطلاعات را از یك سایت و بخشهای دیگر آن را از سایتهای دیگر خواند و به این طریق عمل خواندن حجم زیادی از اطلاعات را به صورت موازی و با هزینه ای كمتر انجام داد.

معایب روش Replication :

1-   افزایش سربار بروزرسانی اطلاعات :‌ به دلیل اینكه از یك داده كپی های مختلفی در سایتهای مختلف وجود دارد در هنگام تغییر دادن این داده باید همه كپی های آن را نیز تغییر داد تا سازگاری در كل سیستم حفظ شود كه این كار سرباز زیادی به همراه دارد.

2-   پیچیدگی در مدیریت همزمانی :‌ به دلیل اینكه از یك داده چند كپی وجود دارد مدیریت Lock در این روش پیچیدگی بیشتری را نسبت به روش متمركز به همراه خواهد داشت.

به طور كلی روش Replication بازدهی عمل خواندن را بالا برده و در دسترس بودن ایجاد می كند ولی برای عمل نوشتن بهینه نیست و سربار اضافی دارد.

2. تراكنشهای توزیع شده

هر سایتی یك مدیر تراكنش دارد كه وظیفه آن حفظ خصوصیت های ACID در همان سایت است. همچنین هر سایت یك هماهنگ كننده تراكنش (Transaction Coordinator) دارد كه وظیفه آن این است كه در مورد تراكنشهایی كه از آن سایت شروع می شوند:

1-   تراكنش را شروع كند

2-   تراكنش را به تعدادی زیر تراكنش تقسیم كند و آنها را بین مدیران تراكنش سایتهای مربوطه توزیع كند.

3-   تراكنش را به پایان برساند یعنی یا آن را commit كند و یا در صورت commit نشدن تراكنش را در همه سایتهای شركت كننده در آن Abort‌ كند.

علاوه بر مشكلاتی كه در سیستمهای متمركز به وجود می آید مانند خطای نرم افزاری، خطای سخت افزاری، خطای دیسك و ... نوع دیگری از خطاها در سیستم های توزیع شده وجود دارد كه از این دست می توان به از كار افتادن یك سایت، گم شدن پیغامها، قطع شدن یك لینك ارتباطی و یا تقسیم شدن شبكه به دو بخش نا متصل اشاره نمود.

در سیستم توزیع شده ممكن است یك پیغام گم شود و یا خراب شود كه برای رفع این مشكل از پروتكل های انتقالی مانند TCP استفاده می شود.

3. مدیریت همزمانی در بانكهای اطلاعاتی توزیع شده

همانطور كه در یك سیستم متمركز برای برقراری همزمانی مابین فراروندها از یك پروتكل Lock‌ استفاده می كنیم در سیستمهای توزیع شده نیز از یك پروتكل Lock استفاده می كنیم با این تفاوت كه این پروتكل برای سیستم های توزیع شده طراحی شده است. برخی از این پرتكل ها عبارتند از Single Lock Manager، Primary Copy، Majority Protocol، Biased Protocol و ...

در Single Lock Manager یكی از سایتها را Lock Manager‌ می كنیم. هر كس كه بخواهد Lock یا Unlock بكند از این سایت درخواست می كند. وقتی سایتی درخواست Lock‌ می كند اگر بتواند Lock را به آن می دهد و در غیر این صورت آن را در صف آن Lock قرار می دهد.

محاسن این روش عبارتند از : سادگی پیاده سازی و مدیریت Deadlock همانند روش متمركز.

معایب این روش عبارتند از :‌ تبدیل سایتی كه مدیر Lock روی آن قرار دارد به گلوگاه سیستم و از كار افتادن كل سیستم در صورت از كار افتادن مدیر Lock.

در Primary Copy‌ به ازای هر داده ای كه از آن چند كپی در سیستم وجود دارد یك Primary Copy‌ داریم و زمانی كه می خواهیم Lock را بگیریم به سراغ Primary Copy ‌ می رویم.

عیب این روش این است كه ممكن است سایتی كه Primary Copy‌ را در اختیار دارد از كار بیفتد ولی كپی آن موجود باشد. در این شرایط به دلیل اینكه Lock فقط باید روی Primary Copy‌ گرفته شود لذا امكان تغییر داده وجود نخواهد داشت در حالی كه باید بتوان داده را در كپی های آن در سایت های سالم تغییر داد.

در Majority Protocol باید برای گرفتن Lock از داده ای كه n كپی از آن وجود دارد حد اقل به سراغ n/2+1 كپی از آن برویم و از آنها Lock‌ بگیریم.

عیب این روش این است كه ممكن است در حین Lock گرفتن روی یك داده هم بن بست به وجود بیاید. فرض كنید می خواهیم روی داده ای Lock بگیریم كه 4 كپی از آن وجود دارد. اگر از دوتا از كپی ها Lock بگیریم و قبل از گرفتن Lock‌ از سومی پروسه دیگری از دوتای دیگر Lock بگیرد در این شرایط دو پروسه منتظر همدیگر می مانند و برای دسترسی به یك داده بن بست به وجود می آید. این در حالی است كه حتی در سیستم های متمركز نیز برای دستیابی به یك داده به تنهایی به این شكل هیچگاه بن بست به وجود نمی آید.

در Biased Protocol‌ بین خواندن و نوشتن تفاوت قائل می شویم. برای خواندن گرفتن Lock‌ از هر كدام از سایتها كافی است اما برای نوشتن باید از تمام كپی ها Lock بگیریم. بازدهی این مكانیزم خود را در سیستمی به خوبی نشان می دهد كه توالی خواندن در آن بیشتر از توالی نوشتن باشد

جهت دریافت فایل بانک اطلاعاتی توزیع شدهلطفا آن را خریداری نمایید

قیمت فایل فقط 4,900 تومان

برچسب ها : بانک اطلاعاتی توزیع شده , دانلود بانک اطلاعاتی توزیع شده , بانک اطلاعاتی , کامپیوتر , نرم افزار , سخت افزار , برنامه نویسی , اینترنت , وب سایت , وب , سایت , تراكنشهای توزیع شده , ذخیره اطلاعات به صورت توزیع شده , پروژه دانشجویی , دانلود پژوهش , دانلود تحقیق , پایان نامه , دانلود پروژه