1 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Adatbázis-technológia 7. előadás Elosztott adatbázisok

2 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Az előadás célja bemutatni a hálózaton történő adatelosztás indokait, előnyeit és hátrányait; ismertetni a tipikus adatbázis-architektúrákat; felvázolni az elosztott adatbázisok osztályozási lehetőségeit; ismertetni a kliens-szerver architektúrát, bemutatva annak előnyeit és hátrányait; bemutatni a fragmentálás problémáját az elosztott adatbázisok tervezésével kapcsolatban.

3 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Az előadás vázlata Adatbázis-architektúrák. Elosztott adatbázisok. –Elosztott adatbázisok előnyei és hátrányai. –Elosztott adatbázisok típusai. A kliens-szerver architektúra. Elosztott adatbázisok tervezése.

4 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Megjegyzés Ezidáig azt feltételeztük, hogy egy adatbázis egyetlen objektumként egyetlen számítógépen létezik. A gyakorlat azonban több rend- szerkonfigurációt ismer adatbázisokra.

5 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Adatbázisrendszerek konfigurációi Központosított adatbázisrendszer Központosított multiadatbázis- rendszer Elosztott adatbázisrendszer Elosztott multiadatbázis- rendszer Logikailag központosított Logikailag elosztott Fizikailag elosztott Fizikailag központosított

6 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Elosztott adatbázis Elosztott adatbázisnak egymással kapcsolatban álló adatok olyan gyűjteményét nevezzük, ahol az adatok logikailag ugyanahhoz a rendszerhez tartoznak, de fizikailag egy számítógépes hálózat különböző csomópontjain találhatók. Az adatbázis- elosztás indokai és előnyei: –a szervezetre, –a teljesítményre, –a fejlesztésre vonatkozóan határozhatók meg.

7 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Szervezeti indokok és előnyök A szervezetek földrajzilag szétszórt helyeken tevékenykednek. Decentralizált szervezeti struktúra és irányítás. A felhasználók bizonyos fokú fizikai és logikai autonómiával rendelkeznek a saját adataik felett. Decentralizált rendszer rugalmassága nagyobb a hibákkal szemben (túlélési képesség).

8 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Teljesítménnyel kapcsolatos indokok és előnyök Kisebb adatállományok Ţ gyorsabb adatelérés. Megnövekedett feldolgozási kapacitás és a párhuzamos feldolgozás lehetősége. Csökkentett adat- és programtovábbítási költség a távoli számítógépeket illetően. Összességében: javuló teljesítmény a csökkentett kommunikáció és a gyors adatlekérdezés miatt.

9 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Fejlesztési indokok és előnyök Egy fejlesztés alatt álló információs rendszer egyes összetevői külön rendszerként már élnek különböző számítógépeken. Újabb számítógépek és helyek bekapcsolása természetes módon megtehető, ezáltal könnyen követhetőek mind a szervezeti változások, mind pedig a megnövekedett teljesítményigény.

10 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Hátrányok Az adatbázis elosztásá- nak hátrányai a meg- növekedett kezelési (személyi és szoftver-) költségekből valamint a tervezés nehézségei-ből származnak. A döntés költség-haszon elemzés segítségével hozható meg. ? ? ? ? ?

11 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Újabb szolgáltatások Adattovábbítás és távoli adatlekérdezés a kommunikációs hálózat segítségével. Adatelosztás nyomonkövetése. Több helyről származó adatok lekérdezésének szabályozása. Adatmásolat kiválasztása lekérdezésre. Adatmásolatok konzisztenciájának kezelése. Újraszervezés lokális vagy kommunikációs hiba esetén.

12 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Néhány technikai kérdés Szabványos adatlekérdező nyelv használata (SQL). Összehangolt adatbázisok. Optimalizált lekérdezések. Megoldási alternatívák: –fájlok letöltése; –adatmásolatok; –részben összehangolt adatbázisok; –kliens/szerver; –multiadatbázisok.

13 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Fizikai felépítés Kommunikációs hálózat Kliens Szerver Kliens Szerver 1. csomópont2. csomópont3. csomópontn. csomópont...

14 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás A kliens-szerver felépítés A kliens és a szerver nem számítógép, hanem szoftver! A szerver (szoftver) felelős –a lokális adatkezelésért, –a kliensektől érkező igények feldolgozásáért. A kliens (szoftver) felelős –a felhasználóval való kapcsolattartásért, –a szerver kiválasztásáért, –az adatelosztás elrejtéséért. A felhasználónak nem kell tudnia, hogy melyik adat hol található (transzparencia).

15 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Speciális szerverek Fájlszerver: a kliens felhasználók fájljainak karbantartására. Nyomtatószerver: több nyomtató(típus) vezérlését valósítja meg az egész hálózat számára. SQL-szerver: egységes adatlekérdezés megvalósí- tására. Segítségével különböző adatbázis-kezelő rendszerek használhatják ugyanazt az adatbázist.

16 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Munkamegosztás elosztott adatbázisrendszerben Kliens feladataiSzerver feladatai Teljesen osztott adatbázisok Kliens/szerver adatbázisok Nagyszámítógépes adatbázisok Szerver: Kliens: Adatmegjelenítés Lekérdezés fordítása Lekérdezés végrehajtása Adatbázis-kezelés Szerver: Adatmegjelenítés Lekérdezés fordítása Lekérdezés végrehajtása Adatbázis-kezelés Kliens:...

17 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Elosztott adatbázis-rendszerek típusai I. Homogén adatbázis-rendszerek –Minden lokális adatbázis-kezelő rendszer (szerver) azonos. –Minden kliens szoftver azonos. Heterogén adatbázis-rendszerek –Többféle adatbázis-kezelő rendszer van összekapcsolva.

18 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Elosztott adatbázis-rendszerek típusai II. Szorosan összekapcsolt adatbázis-rendszerek –Egyetlen elvi séma. –Minden adatelérés csak a klienseken keresztül lehetséges. –Lokális autonómia mértéke kicsi. Multiadatbázis-rendszerek –Egy közös megállapodás alapján működnek együtt. (Ennek köszönhetően használják a “szövetkezett” - federated - kifejezést erre az adatbázistípusra.) –Több elvi séma. –Nagymértékű lokális autonómia.

19 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Adatmásolatok Elosztott adatbázisban ugyanaz az adat több csomópontban is megjelenhet másolat formájában. Az adatbázis megbízhatósága javul, mivel a másolatok biztonsági másolatként használhatók. Gyorsabb adatelérés valósul meg. Kérdések és problémák: –Másolatok aránya. –Adatmódosítás kérdései. –Inkonzisztencia.

20 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Adatmásolatok Elosztott adatbázisban ugyanaz az adat több csomópontban is megjelenhet másolat formájában. Az adatbázis megbízhatósága javul, mivel a másolatok biztonsági másolatként használhatók. Gyorsabb adatelérés valósul meg. Kérdések és problémák: –Másolatok aránya. –Adatmódosítás kérdései. –Inkonzisztencia. Erős konzisztencia: minden adatmódosítást azonnal végre kell hajtani minden másolaton. Gyenge konzisztencia: a má- solatok meghatározott ideig különbözhetnek.

21 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Adatbázis fragmentálása I. Az adatbázist logikai egységekre, fragmentumokra bontjuk fel. Egy csomópontban egy vagy több fragmentum van jelen. A fragmentálás során az egyes csomópontok feladatait és felhasználóit veszik figyelembe. A lokális lekérdezések lehetőség szerint egy fragmentumból megvalósíthatóak legyenek. Megnövekedett biztonság: nagyobb léptékben szabályozható, hogy ki férhet hozzá az adatokhoz.

22 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Adatbázis fragmentálása II. Fragmentálás módszerei: –Horizontális. –Vertikális. –Vegyes. Kérdések és problémák: –Fragmentumok tervezése. –Megbízhatósági és elérhetőségi kérdések. –Globális - több, különböző csomópontok adatait igénylő - feldolgozások végrehajtása.

23 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Fragmentálás módszerei Horizontális Vegyes Vertikális Relációk előfordulásait választjuk ki. Tulajdonság- típusok előfordulásait választjuk ki. 1. fragmentum2. fragmentum3. fragmentum Teljes adatbázis

24 Sramó András Adatbázis-technológia VII. előadás Nyitott kérdések Lokális irányítás  adatredundancia. Adatmegosztás  adatok kezelése. Szoros összekapcsolás  laza összekapcsolás. Egyetlen, globális szervezeti modell  integrálatlan modell