تحقیق بانك اطلاعاتي توزيع شده 48 ص

دسته بندي : دانش آموزی و دانشجویی » دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 49 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

2
‏دانشگاه آزاد اسلامي
‏نام تحقيق :
‏بانك اطلاعاتي توزيع شده
4
‏بانكهاي اطلاعاتي توزيع شده
‏(گزارش شماره ‏1‏)
‏در اين گزارش مباحثي كلي در مورد بانكهاي اطلاعاتي توزيع شده، معماريهاي آنها و مسائل و مشكلاتي كه هنگام حركت از بانكهاي اطلاعاتي متمركز به سمت بانكهاي اطلاعاتي توزيع شده با آنها روبرو هستيم صحبت شده و تعدادي از كارهاي جديدي كه در زمينه برطرف شدن مشكلات مربوطه انجام شده شرح داده شده است. از جمله يك كار جديدي كه در زمينه سنكرون كردن داده هاي كپي شده انجام شده در انتهاي اين گزارش شرح داده شده است.
‏فهرست مطالب اين گزارش :
‏1. ذخيره اطلاعات به صورت توزيع شده‏
‏2. تراكنشهاي توزيع شده
‏3. مديريت همزماني در بانكهاي اطلاعاتي توزيع شده
‏4. مديريت بن بست
‏5. سنكرون كردن اطلاعت كپي شده
‏6. منابع
‏مقدمه
‏بانك هاي اطلاعاتي توزيع شده متشكل از سايتهايي غير وابسته هستند كه هيچ منبعي را به صورت فيزيكي به اشتراك نمي گذارند. هر سايت مي تواند در اجراي تراكنشي كه منجر به دستيابي به اطلاعات يك يا تعداد بيشتري سايت ديگر مي شود شركت نمايد. تفاوت اصلي مابين بانكهاي اطلاعاتي متمركز و توزيع شده اين است كه در بانكهاي اطلاعاتي متمركز همه اطلاعات در يك نقطه متمركز شده است در حالي كه در بانكهاي اطلاعاتي توزيع شده ممكن است قسمتهاي مختلف اطلاعات در نقاط مختلف توزيع شده باشند و يا اينكه كپي هاي مختلفي از اطلاعات در نقاط مختلف نگهداري شوند[1]‏.
‏1. ذخيره اطلاعات به صورت توزيع شده
‏ذخيره اطلاعات به صورت توزيع شده به دو روش Replication‏ يا Fragmentation‏و يا تركيبي از اين دو روش انجام مي گيرد. در روش Replication‏ دقيقا يك كپي فيزيكي از اطلاعات در نقاط مختلف سيستم يعني ساير سايتها ذخيره مي گردد ولي در روش Fragmentation‏‌‏ اطلاعات به چند بخش يا پارتيشن تقسيم مي شود و هر بخش در يكي از سايتها نگهداري مي شود. در روش تركيبي اطلاعات به چند بخش تقسيم مي شوند و از تعدادي از بخشها و يا همه آنها كپي هايي در سايتهاي مختلف نگهداري مي شود. روش Fragmentation‏ به دو طريق عمودي و افقي صورت مي گيرد. در روش عمودي تقسيم بندي يك Relation‏ روي فيلدها صورت مي گيرد. يعني هر بخش از اطلاعات مشتمل بر تعدادي از فيلدهاي Relation‌‏ است ولي در روش افقي تقسيم بندي روي ركوردهاي
5
Relation‌‏ صورت مي گيرد. براي مثال ركوردهاي مربوط به ماه خرداد در يك بخش و ركوردهاي مربوط به ماه تير در بخش ديگري ذخيره مي گردند. در روش عمودي براي دستيابي به Relation‏ اوليه بايد بين بخش هاي مختلف join‌‏ بزنيم و در روش افقي براي دستيابي به آن بايد از اجتماع استفاده نماييم.
‏محاسن روش Replication ‏عبارتند از:
‏در دسترس بودن :‏‌‏ در شرايطي كه يكي از سايتها بنا به دليلي از بيفتد حداقل يك سايت ديگر وجود دارد كه مي تواند دسترسي به اطلاعات سايت از كار افتاده را امكان پذير سازد. پس اگر درخواست دسترسي به اطلاعاتي كه مربوط به يك سايت از كار افتاده است، صادر شود، پاسخگويي به اين درخواست از طريق سايت ديگري كه replication‏ اي از سايت از كار افتاده را در اختيار دارد امكان پذير مي شود.
‏افزايش توانايي موازي سازي : در صورتي كه چندكپي از اطلاعات در سايتهاي مختلف وجود داشته باشد در هنگام درخواست خواندن اين اطلاعات مي توان به صورت موازي بخشي از اطلاعات را از يك سايت و بخشهاي ديگر آن را از سايتهاي ديگر خواند و به اين طريق عمل خواندن حجم زيادي از اطلاعات را به صورت موازي و با هزينه اي كمتر انجام داد.
‏معايب روش Replication‏ :
‏افزايش سربار بروزرساني اطلاعات :‏‌‏ به دليل اينكه از يك داده كپي هاي مختلفي در سايتهاي مختلف وجود دارد در هنگام تغيير دادن اين داده بايد همه كپي هاي آن را نيز تغيير داد تا سازگاري در كل سيستم حفظ شود كه اين كار سرباز زيادي به همراه دارد.
‏پيچيدگي در مديريت همزماني :‏‌‏ به دليل اينكه از يك داده چند كپي وجود دارد مديريت Lock‏ در اين روش پيچيدگي بيشتري را نسبت به روش متمركز به همراه خواهد داشت.
‏به طور كلي روش Replication‏ بازدهي عمل خواندن را بالا برده و در دسترس بودن ايجاد مي كند ولي براي عمل نوشتن بهينه نيست و سربار اضافي دارد.
‏2. تراكنشهاي توزيع شده
‏هر سايتي يك مدير تراكنش دارد كه وظيفه آن حفظ خصوصيت هاي ACID‏ در همان سايت است. همچنين هر سايت يك هماهنگ كننده تراكنش (Transaction Coordinator‏) دارد كه وظيفه آن اين است كه در مورد تراكنشهايي كه از آن سايت شروع مي شوند:
‏تراكنش را شروع كند
‏تراكنش را به تعدادي زير تراكنش تقسيم كند و آنها را بين مديران تراكنش سايتهاي مربوطه توزيع كند.
‏تراكنش را به پايان برساند يعني يا آن را commit‏ كند و يا در صورت commit‏ نشدن تراكنش را در همه سايتهاي شركت كننده در آن Abort‏‌‏ كند.
‏علاوه بر مشكلاتي كه در سيستمهاي متمركز به وجود مي آيد مانند خطاي نرم افزاري، خطاي سخت افزاري، خطاي ديسك و ... نوع ديگري از خطاها در سيستم هاي توزيع شده وجود دارد كه از اين دست مي توان به از كار افتادن يك سايت، گم شدن پيغامها، قطع شدن يك لينك ارتباطي و يا تقسيم شدن شبكه به دو بخش نا متصل اشاره نمود.
5
‏در سيستم توزيع شده ممكن است يك پيغام گم شود و يا خراب شود كه براي رفع اين مشكل از پروتكل هاي انتقالي مانند TCP‏ استفاده مي شود.
‏3. مديريت همزماني در بانكهاي اطلاعاتي توزيع شده
‏همانطور كه در يك سيستم متمركز براي برقراري همزماني مابين فراروندها از يك پروتكل Lock‏‌‏ استفاده مي كنيم در سيستمهاي توزيع شده نيز از يك پروتكل Lock ‏استفاده مي كنيم با اين تفاوت كه اين پروتكل براي سيستم هاي توزيع شده طراحي شده است. برخي از اين پرتكل ها عبارتند از Single Lock Manager‏، Primary Copy‏، Majority Protocol‏، Biased Protocol‏ و ...
‏در Single Lock Manager‏ يكي از سايتها را Lock Manager‏‌‏ مي كنيم. هر كس كه بخواهد Lock‏ يا Unlock‏ بكند از اين سايت درخواست مي كند. وقتي سايتي درخواست Lock‌‏ مي كند اگر بتواند Lock‏ را به آن مي دهد و در غير اين صورت آن را در صف آن Lock ‏قرار مي دهد.
‏محاسن اين روش عبارتند از : سادگي پياده سازي و مديريت Deadlock‏ همانند روش متمركز.
‏معايب اين روش عبارتند از :‏‌‏ تبديل سايتي كه مدير Lock‏ روي آن قرار دارد به گلوگاه سيستم و از كار افتادن كل سيستم در صورت از كار افتادن مدير Lock‏.
‏در Primary Copy‌‏ به ازاي هر داده اي كه از آن چند كپي در سيستم وجود دارد يك Primary Copy‌‏ داريم و زماني كه مي خواهيم Lock ‏را بگيريم به سراغ Primary Copy ‌‏ مي رويم.
‏عيب اين روش اين است كه ممكن است سايتي كه Primary Copy‌‏ را در اختيار دارد از كار بيفتد ولي كپي آن موجود باشد. در اين شرايط به دليل اينكه Lock‏ فقط بايد روي Primary Copy‌‏ گرفته شود لذا امكان تغيير داده وجود نخواهد داشت در حالي كه بايد بتوان داده را در كپي هاي آن در سايت هاي سالم تغيير داد.
‏در Majority Protocol‏ بايد براي گرفتن Lock ‏از داده اي كه n‏ كپي از آن وجود دارد حد اقل به سراغ n/2+1‏ كپي از آن برويم و از آنها Lock‏‌‏ بگيريم.
‏عيب اين روش اين است كه ممكن است در حين Lock‏ گرفتن روي يك داده هم بن بست به وجود بيايد. فرض كنيد مي خواهيم روي داده اي Lock ‏بگيريم كه 4 كپي از آن وجود دارد. اگر از دوتا از كپي ها Lock‏ بگيريم و قبل از گرفتن Lock‌‏ از سومي پروسه ديگري از دوتاي ديگر Lock‏ بگيرد در اين شرايط دو پروسه منتظر همديگر مي مانند و براي دسترسي به يك داده بن بست به وجود مي آيد. اين در حالي است كه حتي در سيستم هاي متمركز نيز براي دستيابي به يك داده به تنهايي به اين شكل هيچگاه بن بست به وجود نمي آيد.
‏در Biased Protocol‌‏ بين خواندن و نوشتن تفاوت قائل مي شويم. براي خواندن گرفتن Lock‌‏ از هر كدام از سايتها كافي است اما براي نوشتن بايد از تمام كپي ها