Đang tải... (xem toàn văn)
Kế toán
LỜI CẢM ƠN Trong suốt khóa học 2005 – 2009 trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng với giúp đỡ quý thầy cô giáo viên hướng dẫn mặt, từ nhiều phía thời gian thực đề tài, nên đề tài em hoàn thành thời gian quy định Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn Th.s Nguyễn Trịnh Đông tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện để em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Bộ môn Công Nghệ Thông Tin tồn thể thầy khoa tồn thể thầy Trường giảng dạy kiến thức chuyên môn làm sở để em thực tốt luận văn tốt nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành khóa học Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, ngày 28 tháng năm 2009 Sinh Viên Đặng Thị Hải MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.1 CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.1.1 Định nghĩa sở liệu 1.1.2 Các tính chất sở liệu 1.1.3 Hệ quản trị sở liệu 1.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.2.1 Khái niệm sở liệu phân tán 1.2.2 Ưu nhược điểm hệ quản trị sở liệu phân tán 1.2.3 Các mức phân tán 1.2.4 Các đặc trưng suốt sở liệu phân tán 1.3 HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.3.1 Khái niệm HQT-CSDL phân tán 1.3.2 Chức HQT-CSDL 1.3.3 Kiến trúc HQT-CSDL phân tán 1.3.4 Cách thức truy cập sở liệu từ xa 11 1.3.5 Cấu trúc tham khảo hệ sở liệu phân tán 12 CHƯƠNG GIỚI THIỆU GIAO TÁC PHÂN TÁN 14 2.1 Khái niệm giao tác 14 2.2 Các trạng thái giao tác 14 2.3 Các thuộc tính giao tác 15 2.3.1 Tính Nguyên tử (Atomicity) 15 2.3.2 Tính quán(Consistency) 16 2.3.3 Tính lập (Isolation) .17 2.3.4 Tính bền vững (Durability) .17 CHƯƠNG 3: TƯƠNG TRANH VÀ CẬP NHẬT DỮ LIỆU 18 3.1 TỔNG QUAN VỀ TƢƠNG TRANH 18 3.1.1 Vì phải thực tương tranh 18 3.1.2 Tính khả 20 3.1.3 Các lịch có khả khôi phục liệu 23 3.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TƢƠNG TRANH TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN .25 3.2.1 Các phương pháp điều khiển tưong tranh phân tán sở khóa 25 3.2.2 Điều khiển tương tranh dựa nhãn thời gian 37 3.2.3 Phương pháp đồ thị 40 3.2.4 Xử lý deadlock 42 3.2.5 Khôi phục hệ thống với điều khiển tương tranh 45 3.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP TRUY CẬP DỮ LIỆU TRONG HỆ PHÂN TÁN .47 3.3.1 Các giao tác phân tán 47 3.3.2 Nghi thức truyền giao 2PC (2 Phase Commit) 48 3.3.3 Nghi thức truyền giao 3PC 53 3.4 Đánh giá hiệu phƣơng pháp điều khiển tƣơng tranh 57 3.4.1 Ưu khuyết điểm phương pháp 57 3.4.2 Các đặc điểm phương pháp 57 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 LỜI GIỚI THIỆU Cơ sở liệu phân tán mơ hình lưu trữ liệu quan trọng hệ thống thông tin lớn ngày phát triển Hiện nay, CSDL phân tán ứng dụng hầu hết hệ thống thông tin lĩnh vực ngân hàng, thương mại, giáo dục, doanh nghiệp … Đặc trưng CSDL phân tán có nhiều thao tác truy cập tới nhiều vị trí khác mạng để trao đổi liệu Do vậy, vấn đề xảy tương tranh q trình trao đổi thơng tin Trong hệ sở liệu phân tán việc điều khiển tương tranh toán quan trọng Trong đồ án tốt nghiệp em nghiên cứu tìm hiểu nội dung “Các phương pháp điều khiển tương tranh truy cập liệu sở đữ liệu phân tán” Nhằm hiểu rõ vấn đề tương tranh, cách thức điều khiển tương tranh truy cập liệu sở liệu phân tán để đảm bảo quán liệu có thao tác tác động lên sở liệu Đồ án chia thành chương: Chương 1: Tìm hiểu số đặc điểm sở liệu phân tán Chương 2: Giới thiệu thao tác truy cập đến sở liệu phân tán Chương 3: Timg hiểu phương pháp điều khiển tương tranh truy cập liệu sở liệu phân tán CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.1 CƠ SỞ DỮ LIỆU 1.1.1 Định nghĩa sở liệu Cơ sở liệu tập hợp liệu có liên quan với nhau, lưu trữ máy tính, có nhiều người sử dụng tổ chức theo mơ hình Dữ liệu kiện ghi lại có ý nghĩa 1.1.2 Các tính chất sở liệu - Một sở liệu biểu thị khía cạnh giới thực Những thay đổi giới thực phải phản ánh trung thực vào sở liệu - Một sở liệu tập hợp liệu liên kết với cách logic mang ý nghĩa cố hữu - Một sở liệu thiết kế phổ biến cho mục đích riêng Nó có nhóm người sử dụng có chủ định có số ứng dụng xác định phù hợp vói mối quan tâm người sử dụng 1.1.3 Hệ quản trị sở liệu Một hệ quản trị sở liệu tập hợp chương trình giúp cho người sử dụng tạo ra, trì khai thác sở liệu hệ thống phần mềm phổ dụng, làm dễ trình định nghĩa, xây dựng thao tác sở liệu cho ứng dụng khác 1.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN Hệ sở liệu phân tán phát triển dựa sở liệu mạng máy tính Cơ sở liệu phân tán gồm nhiều sở liệu tích hợp lại với thơng qua mạng máy tính để trao đổi liệu, thông tin… Cơ sở liệu tổ chức lưu trữ vị trí khác mạng máy tính chương trình ứng dụng truy cập vào liệu điểm khác 1.2.1 Khái niệm sở liệu phân tán Vì u cầu cơng ty, doanh nghiệp, đơn vị kinh doanh… vấn để tổ chức kinh doanh cho kinh doanh có hiệu nắm bắt thông tin nhanh sở công ty điểm xa xây dựng hệ thống làm việc sở liệu phân tán phù hợp với xu hướng Cơ sở liệu phân tán nhằm mục đích đáp ứng cho việc lưu trữ xử lý liệu cho tổ chức, công ty thời đại liệu cần phải cập nhật lưu trữ nhiều vị trí địa lý khác Cơ sở liệu phân tán tập hợp liệu logic thuộc hệ thống trải rộng nhiều điểm mạng máy tính Như có vấn đề sở liệu phân tán với tầm quan trọng tương đương nhau: - Việc phân tán: Trong thực tế liệu không đặt vị trí sở để phân biệt sở liệu phân tán vói sở liệu tập trung sở liệu đơn lẻ - Liên quan logic: lưu trữ nhiều vị trí khác có quan hệ với nhau, truy xuất vị trí theo giao diện chung 1.2.2 Ƣu nhƣợc điểm hệ quản trị sở liệu phân tán 1.2.2.1 Ưu điểm Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sử dụng sở liệu phân tán cơ sở liệu phân tán có ưu điểm sau: - Lợi điểm tổ chức tính kinh tế: Tổ chức phân tán nhiều chi nhánh dùng sở liệu phân tán phù hợp với tổ chức kiểu - Tận dụng sở liệu sẵn có: Hình thành sở liệu phân tán từ sở liệu tập trung có sẵn địa phương - Thuận lợi cho nhu cầu phát triển: Xu hướng dùng sở liệu phân tán cung cấp khả phát triển thuận lợi giảm xung đột chức đơn vị tồn giảm xung đột chương trình ứng dụng truy cập đến sở liệu - Giảm chi phí truyền thơng: Trong sở liệu phân tán chương trình ứng dụng đặt địa phương giảm bớt chi phí truyền thơng thực khai thác liệu vị chỗ - Tăng số công việc thực hiện: Cơ sở liệu phân tán có nhiều thuận lợi việc phân tán liệu tạo trình ứng dụng phụ thuộc vào tiêu chuẩn mở rộng vị trí làm cho nơi hỗ trợ lẫn Do tránh tượng tác nghẽn cổ chai mạng truyền thông dịch vụ thơng thường tồn hệ thống 1.2.2.2 Nhược điểm - Kinh ngiệm thiết kế ứng dụng chưa nhiều tồn nhiều vấn đề cần giải - Các vấn đề sở liệu phân tán phức tạp nhiều so với sở liệu tập trung, đặc biệt vấn đề cập nhật liệu xử lý gặp lỗi - Vấn đề truyền thơng: Bảo đảm an tồn thơng tin chọn cấu hình mạng cho phù hợp - Vấn đề đồng liệu - Vấn đề an tồn liệu: Nếu khơng có chế bảo vệ hợp lý có khả liệu khơng mong muốn truy xuất ngồi 1.2.3 Các mức phân tán 1.2.3.1 Mức tập trung Toàn sở liệu đặt nơi tất yêu cầu người dùng xử lý nơi lưu trữ CSDL Ưu điểm: Việc quản lý tương đối dễ dàng Nhược điểm: Máy lưu trữ sở liệu phải có cấu hình đủ mạnh 1.2.3.2 Mức liệu nơi, xử lý nhiều nơi Giả sử máy tính mạng phát yêu cầu liệu u cầu gửi Server Sau liệu chuyển từ Server đến máy tính để xử lý liệu Ưu điểm: Đáp ứng liệu nhanh, máy lưu trữ liệu không cần phải có cấu hình mạnh Nhược điểm: Tăng lưu lượng đường truyền liệu 1.2.3.3 Mức liệu nhiều nơi xử lý nhiều nơi Chia sở liệu DB ban đầu thành đoạn liệu (DB1, DB2, …, DBi, …, DBn) lưu trữ máy tính, địa điểm khác Khi máy tính thứ i có u cầu liệu trình diễn sau: Tìm kiếm xem liệu lưu trữ máy - Xử lý liệu nơi tìm - Sau xử lý xong chuyển kết xử lý máy thứ i có yêu cầu ban đầu Ưu điểm: Xử lý công việc nhanh Nhược điểm: Rất khó khăn cho việc quản trị liệu 1.2.4 Các đặc trƣng suốt sở liệu phân tán Khái niệm suốt: suốt che giấu hoạt động phức tạp bên hệ thống sở liệu phân tán, làm cho người sử dụng có cảm giác làm việc với sở liệu tập trung 1.24.1 Trong suốt phân tán - Khái niệm: Trong suốt phân tán cho phép sở liệu phân tán xử lý sở liệu tập trung Người dùng quan tâm đến: + Cơ sở liệu phân đoạn + Các đoạn liệu lưu trữ nơi - Các mức suốt phân tán: + Trong suốt phân đoạn: Cơ sở liệu ban đầu phân chia thành đoạn liệu Nhưng truy vấn người dùng để khai thác liệu khơng phải tên đoạn chứa liệu cần lấy + Trong suốt định vị: Trong truy vấn người dùng để khai thác liệu người dùng phải tên đoạn liệu chứa liệu cần lấy + Trong suốt ánh xạ địa phương: Trong truy vấn người dùng để khai thác liệu bắt buộc người dùng phải tên đoạn liệu cần lấy tên site lưu trữ đoạn liệu 1.2.4.2 Trong suốt giao tác - Khái niệm giao tác: Bao gồm nhiều phép toán(Select, Insert, Update, Delete …) thực nhiều liệu - Trong suốt giao tác bao gồm truy vấn phân tán giao tác phân tán + Truy vấn phân tán: Là truy vấn đến liệu đoạn liệu khác + Giao tác phân tán: Là bao gồm nhiều lệnh thực nhiều site liệu lúc 1.2.4.3 Trong suốt hư hỏng Các đoạn liệu định vị (luu trữ) trạm làm việc khác (có thể đoạn liệu định vị trạm nhiều đoạn liệu định vị trạm hay ngiều đoạn liệu đuwocj định vị tên nhiều trạm) tùy thuộc vào nhu cầu phân tán liệu Nếu liệu trạm bị hỏng khơng làm ảnh hưởng đến trạm khác Khi truy vấn để lấy liệu lấy trạm khác 1.3 HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN 1.3.1 Khái niệm HQT-CSDL phân tán Hệ quản trị sở liệu phân tán phần mềm có chức quản trị sở liệu phân tán thực thao tác suốt đến người sử dụng 1.3.2 Chức HQT-CSDL - Nhận, phân tích cú pháp truy vấn - Chuyển đổi truy vấn SQL thành biểu thức đại số quan hệ - Tối ưu hóa truy vấn để có cách truy cập hiệu Tức tối ưu hóa phép tốn đại số quan hệ để có thời gian xử lý nhanh - Phải có giao diện nhập xuất liệu - Định dạng liệu phù hợp với định nghĩa - Cung cấp chức cho người quản trị CSDL 1.3.3 Kiến trúc HQT-CSDL phân tán 1.3.3.1 Tính độc lập liệu Cơ sở liệu hệ thống cập nhật trình vận động Một tập thơng tin lưu trữ sở liệu thời điểm gọi thể sở liệu Thiết kế toàn sở liệu gọi sơ đồ sở liệu Tùy theo mức độ trừu tượng sở liệu mà sơ đồ hệ sở liệu có nhiều mức Mức thấp gọi sơ đồ vật lý, sơ đồ định nghĩa cấu trúc liệu Mức cao sơ đồ logic xác định cấu trúc logic liệu Tính độc lập liệu tương ứng gồm mức: - Độc lập mặt vật lý: khả có sửa đổi sơ đồ vật lý chương trình ứng dụng khơng cần phải viết lại - Độc lập mặt logic: khả có sửa đổi sơ đồ logic chương trình ứng dụng khơng cần phải viết lại Khái niệm độc lập liệu tương tự khái niệm kiểu liệu trừu tượng ngôn ngữ lập trình Chúng ẩn chi tiết thực người sử dụng, mà cho phép người sử dụng tập trung vào cấu trúc chung chi tiết ứng dụng mức thấp 1.3.3.2 Kiến trúc hệ sở liệu phân tán - Có nhiều máy tính gọi trạm (nút – node) - Các trạm phải kết nối kiểu mạng truyền thông để truyền liệu lệnh trạm - Phần mềm quản lý hệ sở liệu phân tán: i, Xử lý liệu (DP – Data Processor): Quản lý liệu cục (địa phương) trạm ii Xử lý ứng dụng (AP – Application Processor): Thực chức phân tán, truy cập thông tin phân tán từ thư mục CSDL phân tán xử lý yêu cầu truy cập đến nhiều trạm iii, Phần mềm truyền thơng Kiến trúc đơn giản hóa 10 ... sở liệu phân tán 12 CHƯƠNG GIỚI THIỆU GIAO TÁC PHÂN TÁN 14 2.1 Khái niệm giao tác 14 2.2 Các trạng thái giao tác 14 2.3 Các thuộc tính giao tác ... suốt giao tác - Khái niệm giao tác: Bao gồm nhiều phép toán(Select, Insert, Update, Delete …) thực nhiều liệu - Trong suốt giao tác bao gồm truy vấn phân tán giao tác phân tán + Truy vấn phân tán: ... phân tán Chương 2: Giới thiệu thao tác truy cập đến sở liệu phân tán Chương 3: Timg hiểu phương pháp điều khiển tương tranh truy cập liệu sở liệu phân tán CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN