3. Распределенные системы баз данных

Ранее мы рассматривали системы баз данных, исходя из предположения, что они независимые, т.е. функционируют независимо от других баз данных. Однако часто возникает потребность во взаимодействии различных баз данных. Всегда возможно осуществить подобную кооперацию, одновременно используя несколько СУБД. Но так же как системы баз данных создают интегрированную управляемую среду для доступа к множеству данных, распределенные системы баз данных создают подобную среду, обеспечивающую доступ к множествам баз данных.

Распределенная система баз данных представляет собой набор логически связанных баз данных, которые воспринимаются каждым пользователем как единая база данных. Если этот принцип выполняется, то говорят, что данные в распределенной системе прозрачны.

Распределенные системы баз данных состоят из ряда баз данных, установленных на нескольких машинах, объединенных посредством компьютерной сети. В идеале пользователи и приложения должны иметь возможность получать доступ к данным, не имея точных знаний о том, где именно внутри сети расположены эти данные. Тогда при перемещении данных по сети нет необходимости вносить изменения в приложения. Это называется независимостью от размещения.

Прозрачность данных и независимость от размещения – две взаимодополняющие технические задачи распределенной системы баз данных. Они должны поддерживать достижение распределенной системой ее операционных целей.

В традиционной многопользовательской среде существует одна централизованная база данных с подключенными к ней удаленными терминалами. Такая схема имеет ряд недостатков:

1. Необходима большая дополнительная работа по обеспечению коммуникаций. Пересылаются большие объемы данных, а это происходит медленно и приводит к значительным затратам.

2. На перегруженной центральной машине возможны проблемы функционирования.

3. Возникает чрезмерная зависимость от центральной машины. В результате ее сбоя вся корпоративная база данных становится недоступной.

Для решения этих проблем нужно физически разделить корпоративную базу данных и распределить ее по нескольким локальным узлам. В идеале, в каждом локальном узле должна храниться часть базы данных, имеющая к нему непосредственное отношение. Так, в каждом отделении компании можно создать отдельную систему с базой данных, в которой будут храниться и обрабатываться записи, касающиеся этого отделения. СУБД каждого отделения должна иметь дополнительный распределенный компонент, предоставляющий пользователям и приложениям возможность получать доступ ко всем данным так, как если бы они хранились локально. Такая организация имеет следующие преимущества:

1. Уменьшается дополнительная работа по обеспечению коммуникаций. Доступ к данным осуществляется преимущественно локально, что позволяет повысить производительность и снизить расходы.

2. Повышается производительность обработки данных. Вместо одной машины базу данных обслуживает несколько машин.

3. Ликвидируется зависимость от центрального узла. При сбое машины страдает только локальная часть системы баз данных, остальные базы данных сохраняют работоспособность и доступность.

4. База данных становится ближе к ее пользователям. Локальное хранение данных приводит к изменению стиля работы организации, поскольку пользователям больше не нужно обращаться к удаленному центру для получения доступа к необходимым оперативным данным и их использования. В локальных системах пользователи могут принимать непосредственное участие в управлении и функционировании базы данных (что не всегда является преимуществом).

Таким образом, распределенные базы данных призваны решить следующие задачи:

1. Обеспечить прозрачность данных.

2. Обеспечить независимость от размещения.

3. Уменьшить количество работы по обеспечению коммуникаций.

4. Увеличить возможности обработки данных.

5. Ликвидировать чрезмерную зависимость от центра.

6. Обеспечить локальную автономию, чтобы каждая база данных системы осуществляла управление хранящимися в ней данными.

Последний пункт – основное отличие распределенной системы баз данных от других форм совместного использования баз данных. В истинно распределенной системе каждая часть представляет собой СУБД, которая взаимодействует на началах партнерства с другими СУБД.

Реализация распределенной системы баз данных связана с определенными сложностями, которые могут в той или иной степени повлиять на решение некоторых из перечисленных выше задач.