Bài giảng Cơ sở dữ liệu phân bố: Chương 3 - Th.S Lê Thị Minh Nguyện

Chương 3 trang bị cho người học những kiến thức về các mức trong suốt trong phân bố. Nội dung chi tiết được đề cập trong chương này gồm: Kiến trúc tham khảo của cơ sở dữ liệu phân bố, các loại phân mãnh dữ liệu, các điều kiện đúng đắn để phân mãnh dữ liệu,...và những nội dung liên quan khác.

Trang 1

CHƯƠNG III CÁC MỨC TRONG SUỐT TRONG PHÂN BỐ TP.HỒ CHÍ MINH

Giảng Viên: Th.S Lê Thị Minh Nguyện Email: nguyenltm@hotmail.com

NỘI DUNG

 Kiến trúc tham khảo của CSDL phân bố

 Các loại phân mãnh dữ liệu

 Các điều kiện đúng đắn để phân mãnh dữ liệu

 Phân mãnh nganh chính

 Phân mãnh ngang dẫn xuất

 Phân mãnh dọc

 Phân mãnh hỗn hợp

 Tính trong suốt phân tán dùng cho ứng dụng chỉ đọc

 Tính trong suốt phân tán dùng cho ứng dụng cập

nhật

 Các tác vụ cơ bản truy xuất CSDL phân bố

 Các ràng buộc toàn vẹn trong CSDL phân bố

Trang 2

Kiến trúc tham khảo của CSDL phân bố

3

 Xác định tất cả các dữ liệu sẽ được lưu trữ trong

CSDLPT cũng như các dữ liệu không được phân

tán ở các trạm trong hệ thống

 Global schema được định nghĩa theo cách như

trong CSDL tập trung

định nghĩa của tập các quan hệ tổng thể (Globle

Trang 3

Lược đồ phân mãnh - Fragment Schema

 Mỗi quan hệ tổng thể có thể chia thành một

vài phần không giao nhau gọi là phân mãnh

(fragment)

 Có nhiều cách khác nhau để thực hiện việc

phân chia fragments

5

quan hệ tổng thể và các đoạn được định

nghĩa trong sơ đồ phân mãnh

 Các mãnh được mô tả bằng tên của quan hệ

tổng thể cùng với chỉ mục Chẳng hạn, Ri

được hiểu là mãnh thứ i của quan hệ R

Trang 4

Lược đồ định vị - Allocation schema

tổng thể được định vị vật lý trên một hay

nhiều trạm

 Sơ đồ định vị xác định đoạn dữ liệu nào được

định vị tại trạm nào trên mạng

7

 Tất cả các mãnh được liên kết với cùng một

quan hệ tổng thể R và được định vị tại cùng

Trang 5

Lược đồ định vị - Allocation schema

 Ký hiệu Ri để chỉ đoạn thứ i của quan hệ tổng

thể R

 Ký hiệu Rj để chỉ ảnh vật lý của quan hệ tổng

thể R tại trạm j

quan hệ R tại trạm j được ký hiệu là Rij

9

Các mãnh và các hình ảnh vật lý của một quan hệ toàn cục

Trang 6

Sự tách biệt giữa phân mãnh dữ liệu với

khái niệm định vị dữ liệu

11

 Fragmentation transparency

Cơ sở dữ liệu phân bố trong suốt hoàn toàn

Làm việc trên CSDLPB hoàn toàn giống như làm

việc với cơ sở dữ liệu tập trung

Trang 7

Trong suốt phân mãnh

 Ví dụ: Xét quan hệ tổng thể NCC (Id, Tên, Tuổi) và các

phân mãnh được tách ra từ nó:

NCC1 (Id, Tên, Tuổi)

 Giả sử DDBMS cung cấp tính trong suốt về phân

mãnh, khi đó ta có thể thấy tính trong suốt này

được thể hiện như sau:

Khi muốn tìm một người có Id=“Id1” thì chỉ

cần tìm trên quan hệ tổng thể NCC mà không cần

biết quan hệ NCC có phân tán hay không 13

Trang 8

Trong suốt vị trí (định vị dữ liệu)

Ví dụ: Với quan hệ tổng thể R và các phân mãnh

như đã nói ở trên nhưng giả sử rằng DDBMS cung

cấp trong suốt về vị trí nhưng không cung cấp

trong suốt về phân mãnh

Xét câu truy vấn tìm người có Id=”Id1”

Trang 9

Trong suốt vị trí (định vị dữ liệu)

 Đầu tiên hệ thống sẽ thực hiện tìm kiếm ở phân

mãnh NCC1 và nếu DBMS trả về biến điều

khiển #FOUND thì một câu lệnh truy vấn tương

tự được thực hiện trên phân mãnh NCC2 ,

trên hai vị trí 2 và vị trí 3, ta chỉ cần tìm thông tin

trên quan hệ NCC2 mà không cần quan tâm nó

 Local mapping transparency

 Lược đồ định vị (allocation schema)

 Quan hệ cục bộ (local relation)

Làm việc ở lược đồ định vị Các ứng dụng phải

xác định truy nhập vào phân mãnh nào và phân

mãnh đó được đặt tại vị trí nào trong hệ cơ sở

dữ liệu phân tán Nhìn thấy quan hệ cục bộ, ko

nhìn thấy CSDL vật lý

Trang 10

Trong suốt ánh xạ cục bộ (địa phương)

các tên độc lập từ các hệ thống cục bộ địa

phương

không đồng nhất nhưng được sử dụng như

một hệ thống đồng nhất

19

 Replication transparency

 Bản nhân (replica)

Trang 11

Không trong suốt

 No transparency

 Lược đồ ánh xạ cục bộ (local mapping

schema)

Do tính không đồng nhất của Hệ CSDLPT các

ứng dụng thông thường phải xây dựng các hàm và

cài đặt các hàm phụ trợ này tại các địa phương Sau

nhật

Trang 12

Các loại phân mãnh dữ liệu

 Horizontal fragmentation – HF

 Phân mảnh ngang một quan hệ tổng thể n-bộ R là

tách R thành các quan hệ con R1, R2, , Rk sao cho

quan hệ R có thể được khôi phục lại từ các quan hệ

con này bằng phép hợp: R = R1 R2  Rk

Phân mảnh ngang chính (primary HF) -

Một quan hệ được thực hiện dựa trên các vị từ

được định nghĩa trên quan hệ đó

Phân mảnh ngang dẫn xuất (derived HF) -

một quan hệ được thực hiện dựa trên các vị từ

được định nghĩa trên quan hệ khác

23

Trang 13

Phân mảnh dọc

 Vertical fragmentation – VF

là tách R thành các quan hệ con n-bộ R1, R2,

, Rk sao cho quan hệ R có thể được khôi

phục lại từ các quan hệ con này bằng phép

Trang 14

NỘI DUNG

nhật

27

Các điều kiện đúng đắn

R1, R2, , Rn

 Mỗi mục dữ liệu trong R phải có trong một hoặc

nhiều mảnh Ri

Trang 15

Điều kiện tái tạo – Reconstruction condition

 Luôn luôn có thể xác định một phép tóan quan

 Nếu mục dữ liệu d i có trong R i thì nó không có

trong bất kỳ mảnh R k khác (i # k)

 Nhưng phân mãnh dọc, thông thường các thuộc tính khóa

chính đều có trong các mãnh của nó  vi phạm Điều tách

biệt đảm bảo việc nhân bản dữ liệu có thể điều khiển 1

cách tường minh ở mức định vị

Các điều kiện đúng đắn

Trang 16

NỘI DUNG

nhật

31

Phân mãnh nganh chính

cục thành các tập hợp con dựa vào các

thuộc tính của nó

một phép chọn trên quan hệ toàn cục

ngang: điều kiện chọn

Trang 17

tính của các mảnh ngang phải đầy đủ

phải loại trừ nhau

Trang 18

Ví dụ: Xét cơ sở dữ liệu của một công ty

máy tính được tổ chức như sau:

NHANVIEN (MANV, TENNV, CHUCVU):

quan hệ này chứa dữ liệu về nhân viên

của công ty

35

HOSO (MANV, MADA, NHIEMVU, THOIGIAN):

quan hệ này chứa dữ liệu về hồ sơ của nhân

viên được phân công thực hiện dự án)

Trang 19

DUAN (MADA, TENDA, NGANSACH): quan

hệ này chứa dữ liệu về các dự án mà công

ty đang phát triển

37

TLUONG (CHUCVU, LUONG): quan hệ này

chứa dữ liệu liên quan về lương và chức

vụ của nhân viên

Trang 20

39

Ví dụ: Giả sử ta có quan hệ gốc PROJECT

với thể hiện như sau:

Trang 21

Định nghĩa phân mãnh như sau

41

Trang 22

NỘI DUNG

nhật

43

Phân mãnh ngang dẫn xuất

chia các bộ của một quan hệ toàn cục thành

các tập hợp con, được gọi là mảnh ngang,

dựa vào sự phân mảnh ngang của một quan

hệ khác (được gọi là quan hệ chủ)

 Điều kiện kết

 Vị từ định tính của quan hệ chủ tương ứng

Trang 23

 Điều kiện đầy đủ:

 Điều kiện tách biệt

Trang 24

Xét lƣợc đồ đơn giản

47

Trang 25

Định nghĩa 2 quan hệ dẫn xuất

49

EMP1 = EMP |>< TITLE = TITLE PAY1

EMP2 = EMP |>< TITLE = TITLE PAY2

PAY1 = SL (SAL <= 30000) PAY

PAY2 = SL (SAL > 30000) PAY

Trang 26

Để thực hiện được phân mảnh dẫn xuất

trên, cần:

và PAY2 )

viên

51

NỘI DUNG

nhật

Trang 27

Phân mãnh dọc

 Sự phân chia tập thuộc tính của một quan hệ

toàn cục thành một tập thuộc tính con

 Các mảnh dọc (vertical fragment) là kết quả

phép chiếu quan hệ toàn cục trên mỗi thuộc

Trang 28

Thường sử dụng phép chiếu

hệ

giảm đến tối đa thời gian thực thi các ứng

dụng chạy trên các mảnh đó

khóa của quan hệ toàn cục trong các

Trang 29

Ví dụ

57

NỘI DUNG

nhật

Trang 30

Phân mãnh hỗn hợp

kiểu phân mảnh ngang và phân mảnh

dọc

59

Trang 31

Ví dụ Cây phân mảnh quan hệ EMP

Trang 32

Lược đồ phân mảnh

63

NỘI DUNG

nhật

Trang 33

Tính trong suốt PT trong ứng dụng chỉ đọc

nhập từ thiết bị đầu cuối

65

Trang 34

Trường hợp dữ liệu nhập liên quan đến vị

từ định tính của mảnh

67

mặt hàng có mã nhập từ thiết bị đầu cuối

một nhà cung cấp

Trang 35

Mức 1: Trong suốt phân mảnh

Trang 36

NỘI DUNG

nhật

71

Tính trong suốt PT cho ứng dụng cập nhật

DELETE) phải bảo đảm các ràng buộc toàn

vẹn về khóa chính, khóa ngọai, phụ thuộc

hàm, ràng buộc nghiệp vụ,…

Trang 37

Chỉnh sửa dữ liệu trong CSDL phân tán

 Không có trong vị từ định tính

 Có trong vị từ định tính và giá trị của vị từ

định tính không bị thay đổi khi thay thế dữ liệu

cũ bởi dữ liệu mới

 Có trong vị từ định tính và giá trị của vị từ

định tính bị thay đổi khi thay thế dữ liệu cũ bởi

Emp1 đặt tại site 1 và 5

Trang 39

Mức 1 – Trong suốt phân mảnh

Trang 40

Mức 2 – Trong suốt vị trí

79

NỘI DUNG

nhật

Trang 41

Các tác vụ cơ bản truy xuất CSDLPB

Trả về kết quả một giá trị đơn

delete from $PNUM_REL;

insert into $PNUM_REL($PNUM)

Trang 42

read($PNUM_REL, $SNUM, $PNUM)

write(terminal, $SNUM, $PNUM)

Insert into $TEMP_REL($TEMP_PNUM,$TEMP_SNUM)

Select PNUM, SNUM

From SUPPLY;

Repeat

read(terminal, $SNUM);

delete from $TEMP_REL;

insert into $TEMP2_REL($TEMP2_PNUM)

Until END-OF-TERMINAL-INPUT

Trang 43

NỘI DUNG

nhật

85

Các ràng buộc toàn vẹn trong CSDL PB

các quan hệ toàn cục

select 1

from SUPPLY

where SNUM = $SNUM

if not #FOUND then

delete from SUPPLIER where SNUM=$SNUM

Trang 44

87

Định dạng
Số trang	44
Dung lượng	1,98 MB