Baze de Date Distribuite

Capitolul I

Noţiuni introductive

I.1. Baze de date distribuite

O bază de date distribuită (BDD) se poate defini ca o colecţie de mai multe baze de date logic interconectate şi care sunt dispersate într-o reţea de calculatoare.

Sistemul de gestiune al bazei de date distribuite (SGBDD) este ansamblul software care realizează gestiunea BDD şi face ca distribuirea să fie transparentă faţă de utilizator.

Termenul ‘transparenţă’ din definiţia de mai sus înseamnă că orice aplicaţie utilizator operează, din punct de vedere logic, asupra BDD ca şi când aceasta ar fi o bază de date centralizată pe un singur calculator.

O BDD poate fi privită ca o colecţie de noduri interconectate printr-o reţea de comunicaţii, în care fiecare nod este o bază de date locală şi nodurile comunică şi cooperează între ele pentru a asigura accesul utilizatorilor la datele oricărui nod la fel de uşor ca la nodul local. Fiecare nod are bazele de date proprii, SGBD-ul propriu şi un sistem de gestiune al comunicaţiilor (SGC) propriu. Utilizatorii locali ai fiecărui nod pot exploata baza de date locala în mod independent (la fel ca orice bază de date centralizată) sau pot exploata baza de date distribuită prin solicitarea accesului şi la alte noduri ale reţelei.

Astfel BDD apare ca un obiect virtual, rezultat al cooperării dintre mai multe baze de date locale. Această cooperare este realizată prin SGBDD care este o extensie logică a SGBD - urilor locale. BDD poate fi compusă din mai multe noduri dispersate geografic în care funcţionează diferite tipuri de SGBD locale, sub diferite sisteme de operare şi pe platforme hardware diferite. Este rolul SGBDD de a asigura conlucrarea acestor noduri şi compatibilitatea dintre sistemele locale care funcţionează în fiecare nod.

Într-un sistem de baze de date distribuite (SBDD), informaţiile sunt împărţite în baze de date mai mici distribuite fiecare pe calculatoare în reţea. În SBDD se îndeplinesc funcţii de procesare a interogărilor şi de control al concurenţei. În mod tradiţional, în cercetările asupra SBDD, reţelele de calculatoare au fost considerate ca fiind vinovate de performanţele reduse, astfel că s-a depus mult efort în proiectarea ‘operaţiilor bazei de date’, ceea ce ar duce la minimizarea costului de transmisie al datelor. Odată cu dezvoltarea reţelelor de mare viteză (Gb/s), costurile de transmisie a datelor în reţea au scăzut şi a devenit necesară dezvoltarea unor noi algoritmi, care să utilizeze eficient lărgimea de banda disponibilă (mai mare decât în cazul reţelelor obişnuite = Mb/s), adică să obţină la ieşirea sistemului o productivitate mai mare în rezolvarea tranzacţiilor.

Un sistem de baze de date este prin definiţie: ‘un sistem al cărui scop principal este acela de a întreţine informaţia şi de a o face disponibilă la cerere’. Deseori, structurile de date interne şi plasările fizice ale datelor în interiorul sistemului de baze de date sunt optimizate pentru a atinge performanţe pentru acele cereri cunoscute ca fiind critice pentru aplicaţie. Aplicaţia este responsabilă pentru manipularea informaţiilor, în timp ce sistemul de baze de date trebuie să asigure operaţii de gestiune a datelor, independente de aplicaţie. Pentru aplicaţii particulare orientate pe cerere, ca de exemplu filtrarea informaţiei, managementul bazelor de date poate fi individualizat complet pentru a îndeplini nevoile aplicaţiei.

I.2 Tranzacţii

Prin definiţie tranzacţiile sunt unităţi de execuţie care garantează consistenţa şi siguranţa bazei de date. Pentru aceasta orice tranzacţie trebuie să satisfacă un set de 4 condiţii sintetizate în literatură prin acronimul ACID – atomicitate, consistenţă, izolare, durabilitate.

Atomicitatea se referă la faptul că o tranzacţie este considerată ca o unitate elementară de prelucrare. Aceasta înseamnă că execuţia unei tranzacţii se face după regula ‘totul sau nimic’, adică ori sunt executate toate operaţiile din tranzacţie, ori nu se execută nimic. Dacă o tranzacţie este întreruptă datorită unor cauze oarecare, îi revine SGBD-ului sarcina de a asigura, într-un fel sau altul, terminarea tranzacţiei. După eliminarea cauzei care a dus la întreruperea tranzacţie, în funcţie de stadiul de execuţie în care s-a aflat aceasta în momentul apariţiei întreruperii, SGBD-ul poate proceda în două moduri:

- Fie completează operaţiile rămase neexecutate din cadrul tranzacţie, terminând tranzacţia cu succes;