分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究開始于20世紀(jì)70年代中期，當(dāng)時(shí)美國計(jì)算機(jī)公司研制了第一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的原型SDD-1。這個(gè)系統(tǒng)是在1976-1978年進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)的，之后在1979年實(shí)現(xiàn)了在DEC-10和DEC-20計(jì)算機(jī)上的部署和使用。它幾乎包括了分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全部理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展的典范。目前已經(jīng)有一些同構(gòu)分布和異構(gòu)分布的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的原型。

    我國對分布式數(shù)據(jù)庫的研究始于80年代，雖然起步晚，但是起點(diǎn)比較高。目前已經(jīng)研發(fā)出的原型系統(tǒng)無論是性能上還是功能上都已經(jīng)達(dá)到世界平均水平。經(jīng)過將近幾十年的發(fā)展，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的理論和技術(shù)已經(jīng)非常成熟，而且技術(shù)難點(diǎn)問題也已經(jīng)攻克。在九十年代已經(jīng)有產(chǎn)品開始進(jìn)入市場，但是由于當(dāng)時(shí)系統(tǒng)復(fù)雜性對于完全透明的分布式數(shù)據(jù)庫還很難達(dá)到，所以當(dāng)時(shí)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本上沒有進(jìn)入實(shí)用化階段。

    分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)極大的滿足了當(dāng)今信息系統(tǒng)應(yīng)用的需求，同時(shí)也符合當(dāng)今企業(yè)組織的管理思想和方式。對那些管理上集中而地域上分散的跨國集團(tuán)、大機(jī)關(guān)、大企業(yè)，例如全球性的或全國性的銀行、公司、保險(xiǎn)業(yè)、連鎖店、各類交通運(yùn)輸業(yè)，以及全國性的人、財(cái)、資源、環(huán)境管理機(jī)構(gòu)和軍事國防部門等需求極其強(qiáng)烈。在這些組織當(dāng)中，既要有各部門的局部控制和分散管理，同時(shí)也需要整個(gè)組織的全局控制以及高層次的協(xié)同管理。因此，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是未來數(shù)據(jù)庫的必然趨勢。

一、分布式存儲(chǔ)的定義
    分布式存儲(chǔ)，是將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多臺(tái)獨(dú)立的存儲(chǔ)設(shè)備上。傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)采用集中式地的服務(wù)器來存放所有的數(shù)據(jù)，因此，存儲(chǔ)服務(wù)器的性能就成為系統(tǒng)性能的瓶頸，同時(shí)也是安全性和可靠性的關(guān)鍵點(diǎn)，無法滿足大規(guī)模存儲(chǔ)的需要。分布式存儲(chǔ)采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用多臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器來分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)荷，利用位置服務(wù)器定位存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置信息，它不但提高了系統(tǒng)的可用性、可靠性和存取效率，還易于擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備。

    分布式系統(tǒng)主要支持分布式的處理，它是多處理機(jī)結(jié)構(gòu)體系，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)處理機(jī)連接起來，把一個(gè)任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)然后分布到多個(gè)處理機(jī)上同時(shí)執(zhí)行，最終將結(jié)果生成出來，返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)主要包括操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。分布式系統(tǒng)在進(jìn)行任務(wù)處理時(shí)，首先將一個(gè)計(jì)算的任務(wù)拆分成多個(gè)子任務(wù)，將多個(gè)子任務(wù)分發(fā)到多個(gè)處理機(jī)上同時(shí)進(jìn)行處理，最終合并子任務(wù)處理的結(jié)果，把最終結(jié)果提交給業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。這一點(diǎn)與并行系統(tǒng)相似，但它和并行系統(tǒng)也存在著區(qū)別，分布式系統(tǒng)是將子任務(wù)單獨(dú)進(jìn)行處理，獨(dú)立執(zhí)行，相互之間幾乎沒有任何影響，例如其中的一個(gè)子任務(wù)在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理時(shí)，由于某方面原因，導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤或者數(shù)據(jù)異常，無法返回正確的結(jié)果，但對其他的子任務(wù)卻沒有任何影響，其他子任務(wù)仍能正常運(yùn)行，返回正確的結(jié)果。所以，分布式系統(tǒng)是允許最終的結(jié)果有一定的錯(cuò)誤和誤差，并且對實(shí)時(shí)性要求也不高的系統(tǒng)。

    它通常包括如下三個(gè)基本特點(diǎn)：
    1) 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最重要是的分層控制結(jié)構(gòu)，分層控制結(jié)構(gòu)是整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)，它通常以全局?jǐn)?shù)據(jù)庫為核心，使各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都擁有管理本地?cái)?shù)據(jù)庫的自主權(quán)。

    2) 數(shù)據(jù)庫獨(dú)立性是整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫的核心，而且對數(shù)據(jù)的分布式透明性進(jìn)行了定義和介紹。分布式透明性是指程序的正確性不受數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的絲毫影響，仿佛數(shù)據(jù)是集中式存儲(chǔ)的，完全沒有被分散。只是在使用數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)從分布在不同物理位置上的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行提取數(shù)據(jù)，然后將提取出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用，數(shù)據(jù)的訪問速度比集中式數(shù)據(jù)庫速度要慢，降低了數(shù)據(jù)處理的效率。

    3) 數(shù)據(jù)的冗余特性是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)新增的主要特性，這也是分布式數(shù)據(jù)庫和集中式數(shù)據(jù)庫的一個(gè)主要區(qū)別。增加數(shù)據(jù)的冗余度主要出于幾個(gè)方面：一方面，我們在不同的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)上保留相同的數(shù)據(jù)可以使用戶訪問數(shù)據(jù)時(shí)直接使用本地?cái)?shù)據(jù)，使本地?cái)?shù)據(jù)庫的應(yīng)用增強(qiáng)。另一方面，當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)一旦發(fā)生故障或者損壞時(shí)，我們可以通過使用其他的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行復(fù)制數(shù)據(jù)，從而保證了數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行，對分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性提供了有力的保障。

二、分布式數(shù)據(jù)庫的概念
    近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，計(jì)算機(jī)的使用越來越廣。單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的服務(wù)器越來越無法滿足人們對計(jì)算機(jī)性能和功能上的需求，因此，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器組成分布式環(huán)境是當(dāng)今數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢。隨著企業(yè)發(fā)展的不斷壯大，企業(yè)趨向于分散化，傳統(tǒng)的集中式軟件系統(tǒng)已無法滿足企業(yè)的需要，開始逐步從集中式過渡到分布式。分布式數(shù)據(jù)庫必然成為數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要研究方向。

     另一方面，在21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，信息是企業(yè)發(fā)展和擴(kuò)大的核心因素。由于企業(yè)發(fā)展不斷壯大，企業(yè)結(jié)構(gòu)分散化加劇，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫部署方式已無法滿足企業(yè)的需要，數(shù)據(jù)庫的分布式部署方式已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)據(jù)庫的核心，也是未來數(shù)十年之內(nèi)的發(fā)展方向。

    分布式數(shù)據(jù)庫由一組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，這些數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)在邏輯上是同一個(gè)數(shù)據(jù)庫，但是物理上這些數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)卻是分散在不同地理位置，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將其連接起來，并統(tǒng)一由分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，管理所有節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。

     按功能進(jìn)行劃分，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要包括分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫。分布式數(shù)據(jù)庫使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將分散在各地的各個(gè)數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)連接起來形成一個(gè)統(tǒng)一的邏輯集合。分布式數(shù)據(jù)庫主要包括局部應(yīng)用和全局應(yīng)用：分布應(yīng)用(或全局應(yīng)用)主要是指對兩個(gè)以上結(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行應(yīng)用；而局部應(yīng)用僅對本結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行應(yīng)用。只有支持全局應(yīng)用的才被稱為分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它主要對分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和維護(hù)，使數(shù)據(jù)保持一致。

三、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
    分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要由局部概念層、局部內(nèi)層、全局外層以及全局概念層等幾部分組成的，分布式數(shù)據(jù)庫是通過網(wǎng)絡(luò)通訊、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行管理的。三者共同構(gòu)成了分布式數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)。通過對它們的實(shí)現(xiàn)，支撐了整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫體系。

    分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的的延伸。因此，分布式數(shù)據(jù)庫不僅具有傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫的全部特點(diǎn)，同時(shí)它又比集中式數(shù)據(jù)庫技術(shù)實(shí)現(xiàn)上要求更高，實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜。

     分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃橐韵滤膶幽Ｊ�，如下圖所示。這四層主要包括：全局概念外層、全局視圖(或稱全局外層)、局部內(nèi)層以及局部概念層等基本部分。各個(gè)層次之間擁有各自的聯(lián)系，進(jìn)行不同映射。
 

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

 
    分布式數(shù)據(jù)庫是整個(gè)企業(yè)私有云架構(gòu)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的關(guān)鍵核心，它的實(shí)現(xiàn)對于私有云平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要，尤其是云計(jì)算ERP的實(shí)現(xiàn)。ERP系統(tǒng)最關(guān)鍵的核心就是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)一直是系統(tǒng)的性能瓶頸，只有從根本上解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題才能徹底解決ERP系統(tǒng)的性能瓶頸。分布式數(shù)據(jù)庫從根本上解決了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，通過把不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)部署到不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，從而減少了單個(gè)數(shù)據(jù)庫的并發(fā)操作和海量數(shù)據(jù)的處理，從根本上提升了性能。所以，分布式存儲(chǔ)是未來ERP數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的發(fā)展方向。

    本文主要介紹了分布式數(shù)據(jù)庫的定義、特點(diǎn)、分類、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面，通過對分布式數(shù)據(jù)庫核心技術(shù)的研究，后期我們將設(shè)計(jì)在私有云平臺(tái)方面的數(shù)據(jù)的分布式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算ERP數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在分布式數(shù)據(jù)庫上的應(yīng)用。
 

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本文標(biāo)題：企業(yè)私有云在RS10中的應(yīng)用之二：云計(jì)算中的分布式存儲(chǔ)

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