М. В. Додонов, Е. В. Сопченко
Распределенная обработка данных в современных СУБД
Электронное учебное пособие
САМАРА
2010
Авторы: Додонов Михаил Витальевич,
Сопченко Елена Вильевна
Рецензент: к.т.н, доц. <...> Рассмотрены различные архитектуры
распределенной обработки данных и перспективы развития этих методов
применительно к современным СУБД. <...> Учебное
пособие
рекомендуется
для
магистрантов
по
курсу
лекций
«Распределенная обработка данных в современных СУБД» в рамках
магистерской
программы
010300.68
«Фундаментальная
информатика
и
информационные технологии» и может быть полезно при выполнении
квалификационных работ и подготовке к экзаменам. <...> Под масштабируемостью понимается
возможность
увеличения
вычислительной мощности распределенного приложения без изменения его
структуры. <...> Возможность управления нагрузкой позволяет промежуточным
уровням
распределенного
приложения
управлять
потоками
запросов
пользователей и перенаправлять их менее загруженным серверам для
обработки. <...> Сегодня
Internet существенно расширяет возможности применения распределенных
приложений, позволяя подключать удаленных пользователей и делая функции
приложения доступными повсеместно. <...> 5
1 История развития СУБД
Использование
современной
вычислительной
техники
и
новых
информационных технологий исторически развивалось в двух основных
направлениях: численные расчеты и обработка больших объемов информации. <...> Это связано с
тем,
что
на
заре
вычислительной
техники
компьютеры
обладали
ограниченными объемами оперативной и внешней памяти. <...> С появлением
внешних накопителей с прямым методом доступа началась история развития
6
систем управления данными во внешней памяти. <...> До этого каждая прикладная
программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама
определяла расположение каждой порции данных. <...> 1.1 Файловые системы
Историческим шагом в развитии СУБД явился переход к использованию
централизованных систем управления <...>
Распределенная_обработка_данных_в_современных_СУБД_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
М. В. Додонов, Е. В. Сопченко
Распределенная обработка данных в современных СУБД
Электронное учебное пособие
САМАРА
2010
Стр.1
Авторы: Додонов Михаил Витальевич,
Сопченко Елена Вильевна
Рецензент: к.т.н, доц. А.В. Авсиевич
В данном электронном учебном пособии рассмотрены основные вопросы
распределенной обработки данных в современных системах управления базами
данных. Даны краткие теоретические сведения по основным разделам,
соответствующим рабочей программе. Основные понятия проиллюстрированы
достаточным количеством примеров. Рассмотрены различные архитектуры
распределенной обработки данных и перспективы развития этих методов
применительно к современным СУБД.
Учебное пособие рекомендуется для магистрантов по курсу лекций
«Распределенная обработка данных в современных СУБД» в рамках
магистерской программы 010300.68 «Фундаментальная информатика и
информационные технологии» и может быть полезно при выполнении
квалификационных работ и подготовке к экзаменам.
Подготовлено на кафедре программных систем.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2010
2
Стр.2
Содержание
Введение ........................................................................................................................ 4
1 История развития СУБД ........................................................................................... 6
1.1 Файловые системы .............................................................................................. 7
1.2 Иерархические базы данных ........................................................................... 10
1.3 Сетевые базы данных ....................................................................................... 11
1.4 Реляционные базы данных ............................................................................... 13
2 Современные технологии обработки данных ...................................................... 24
2.1 Основные компоненты ..................................................................................... 24
2.2 Режимы обработки данных .............................................................................. 27
2.3 Способы обработки данных ............................................................................. 29
3 Распределенная обработка данных и распределенные базы данных ................ 32
3.1 Системы распределённой обработки данных ................................................ 36
3.2 Системы распределенных баз данных ............................................................ 39
3.3 Системы управления распределёнными базами данных .............................. 41
4 Модели распределенной обработки данных в современных СУБД .................. 43
4.1 Двухзвенная модель ......................................................................................... 47
4.2 Модель сервера приложений ........................................................................... 54
4.3 Публикация баз данных в Internet ................................................................... 56
4.4 Обеспечение безопасности данных ................................................................ 65
5 Модели распределенных баз данных .................................................................... 75
5.1 Распределенные и параллельные базы данных. ............................................ 80
5.2 Однородные и неоднородные распределенные СУБД ................................. 87
5.3 Вертикальная и горизонтальная фрагментация данных в РБД .................... 91
5.4 Репликация (тиражирование) данных в РБД ................................................. 95
6 Перспективы распределенной обработки данных в современных СУБД ........ 98
Список используемых источников ......................................................................... 106
3
Стр.3