Курсовая на тему Распределенная обработка данных

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ 8
§ 1.1. Определение и характеристики распределенных систем баз данных 8
§ 1.2. Управление распределенной информацией: желаемый сценарий 12
ГЛАВА 2. МОДЕЛИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ 17
§ 2.1. Однородные и неоднородные системы 17
§ 2.2. Методы построения распределенных баз данных "сверху вниз" и "снизу вверх" 19
§ 2.3. Архитектура "клиент-сервер" 25
ГЛАВА 3. РАЗВИТИЕ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ 28
§ 3.1. System R* - реализация распределенной системы управления базами данных 28
§ 3.2. Проблемы управления распределенной информацией и пути их решения 29
§ 3.3. Пример оптимизации управления распределенной информацией 31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
ГЛОССАРИЙ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 40
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 42
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АРХИТЕКТУРА ОДНОРОДНОЙ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ 43
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПРОСТАЯ КОНФИГУРАЦИЯ НЕОДНОРОДНОЙ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СЕТИ 44
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. МОДЕЛИ ТИРАЖИРОВАНИЯ ДАННЫХ 45
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 46


ВВЕДЕНИЕ

В данной работе рассматривается тема "Распределенная обработка данных".
Процессы децентрализации и информационной интеграции, происходящие во всем мире, неизбежно должны рано или поздно затронуть нашу страну. Россия, в силу своего географического положения и размеров "обречена" на преимущественное использование распределенных систем. На мой взгляд, это направление может успешно развиваться лишь при выполнении двух главных условий - адекватном развитии глобальной сетевой инфраструктуры и применении реальных технологий создания распределенных информационных систем.
Многие задачи "автоматизации в малом" или "автоматизации в среднем" уже решаются адекватными средствами на достаточно высоком технологическом уровне. Но вот задачи совершенно иного качества - задачи создания корпоративных информационных систем - нуждаются в осмыслении и анализе. Сложность нынешнего этапа во многом предопределена традиционализмом и инерционностью мышления, выражающейся в попытке переноса средств и решений локальной автоматизации в мир распределенных систем. Этот мир живет по своим законам, которые требуют иных технологий.
Существует ли сейчас понимание того, какими должны быть эти технологии? Боюсь, что нет. В большинстве же случаев преобладает стремление использовать знакомые, понятные, испробованные и поэтому родные средства для решения новых задач, принципиально отличающихся от того, чем приходилось заниматься раньше.
Термин "распределенная база данных" (РаБД) - один из наиболее перегруженных в компьютерной лексике, почти так же, как популярное в начале 90-х гг. словечко "открытая" система. В самом простом понимании этот термин может обозначать некоторое приложение, выполняющееся в одной компьютерной системе и осуществляющее в различные моменты времени доступ к данным нескольких различных удаленных баз данных.
Еще один возможный взгляд на РаБД - как на грандиозную конфигурацию мультибаз данных, которая объединяет базы данных, поддерживающие любые модели (унаследованные иерархические и сетевые, а также реляционные и новейшие объектно-ориентированные базы данных) в рамках единой глобальной схемы. Подобная конфигурация должна обеспечивать для всех приложений прозрачный доступ к любым данным независимо от их местоположения и формата.
РаБД можно также рассматривать как конфигурацию, где клиентские приложения, выполняющиеся на настольных компьютерах (ПК или рабочих станциях), обращаются к данным из множества баз данных посредством стандартизованного программного обеспечения промежуточного слоя (middleware), такого, как ODBC (Open DataBase Connectivity, API компании Microsoft). Такие РаБД функционируют на основе интерфейса удаленного вызова процедур, а не производят самих операций доступа и манипулирования удаленными данными.
Расширяя область рассмотрения с собственно распределенных баз данных на системы управления распределенной информацией (где существенными в аспекте распределенности и доступа к данным становятся парадигмы, отличные от "классических баз данных"), мы должны также дополнить эту картину различными моделями хранилищ данных. Управление распределенными информационными ресурсами - одна из сложнейших тем в сфере исследований баз данных и управления информацией. Соответственно, актуальность темы не вызывает сомнений.
Цель работы - анализ управления распределенной информацией и его перспектив.
Объект исследования - управление распределенной информацией.
Предмет исследования - принципы управления распределенной информацией, характеристики распределенных систем баз данных, управление распределенной информацией, его перспективы, Однородные и неоднородные распределенные системы, методы построения распределенных баз данных, проблемы управления распределенной информацией и пути их решения.
Задачи исследования вытекают из поставленной цели:
- проанализировать принципы управления распределенной информацией;
- описать модели распределенных баз данных;
- рассмотреть направления развития управления распределенной информацией.
Методы исследования: изучение и анализ научной литературы, статей по теме работы в периодических изданиях, научных источников в сети Интернет, анализ и сравнение модели распределенных баз данных с другими моделями.
Если в области развития коммуникаций были достигнуты значительные результаты (всевозможные мосты, шлюзы, коммуникационное оборудование, протоколы), то проблема "раздробленности" самой информации все еще остается нерешенной. Становление и развитие технологий и моделей управления распределенными информационными ресурсами - вот ключ к наведению мостов между существующими в настоящее время "информационными островами".
Каждая из рассматриваемых далее областей - от простейших средств удаленного доступа к базам данных до сред мультибаз данных с доступом посредством программ промежуточного слоя - связана с решением проблемы управления распределенной информацией. Прежде чем перейти к обсуждению этих областей и перспектив их развития на ближайшие годы, приведем определение и классификацию систем управления распределенными базами данных, более подробно рассмотрим базовые принципы, на которых основаны подобные среды. К их числу относятся прозрачность местоположения, фрагментация, тиражирование. Этот обзор послужит фундаментом для всего последующего изложения.
Мы также охарактеризуем прогресс, достигнутый к настоящему времени в области управления распределенной информацией, а также общепризнанные проблемы, существующие в этой сфере.
Итак, распределенная база данных (РаБД) - это совокупность логически взаимосвязанных баз данных, распределенных в компьютерной сети. Система управления распределенной базой данных (РаСУБД) - это программная система, которая обеспечивает управление распределенной базой данных и прозрачность ее распределенности для пользователей. Различается целый спектр степеней прозрачности - от единой модели базы данных, охватывающей всю предметную область системы со всеми приложениями, которые работают с этой глобальной моделью данных, до распределения, управляемого на основе архитектур клиент-сервер и аппаратного кодирования информации о местоположении данных средствами сервера данных.
Рассмотрим подробнее распределенную обработку данных.

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

§ 1.1. Определение и характеристики распределенных систем баз данных

"Ядром" системы управления распределенными информационными ресурсами являются распределенная база данных (РаБД) и система управления распределенной базой данных (РаСУБД). Поэтому определим сначала эти понятия.
Распределенная база данных - это совокупность логически взаимосвязанных баз данных, распределенных в компьютерной сети. Система управления распределенной базой данных - это программная система, которая обеспечивает управление распределенной базой данных и прозрачность ее распределенности для пользователей. Эти определения можно дополнить, если рассмотреть также различные характеристики РаБД и РаСУБД. В 1987 г. К. Дейт опубликовал свои правила для распределенных баз данных. Ниже приведены эти 12 правил :
1. Локальная автономность. Локальные данные должны находиться под локальным владением и управлением, включая функции безопасности, целостности, представления данных в памяти. Исключением может быть ситуация, когда ограничения целостности охватывают данные нескольких узлов или когда управление распределенной транзакцией осуществляется некоторым внешним узлом.
2. Никакой конкретный сервис не должен возлагаться на какой-либо специально выделенный центральный узел. Соблюдение этого правила, т.е. принципа децентрализованноеT функций РаСУБД, позволяет избежать узких мест.
3. Непрерывность функционирования. Система не должна останавливаться в случае необходимости добавления нового узла или удаления в распределенной среде некоторых данных, изменения определения метаданных и даже (что довольно