Thuật toán đầy đủ về quá trình cập nhật thông tin vào cơ sở dữ liệu trong mô hình clientserver

NỘI DUNG BÁO CÁOGiới thiệu đề tài 1 Yêu cầu từ xa và đăng ký từ xa 3 Minh họa thuật toán 4 Kết luận 5 Tổng quan về hệ tin học phân tán 2...  Sau đây là cơ chế hoạt động có thể cài đặt t

Yêu cầu và đăng ký từ xa trong hệ phân

liệu trong mô hình Client/Server

NỘI DUNG BÁO CÁO

Giới thiệu đề tài 1

Yêu cầu từ xa và đăng ký từ xa 3

Minh họa thuật toán 4

Kết luận 5

Tổng quan về hệ tin học phân tán 2

 Tên đề tài:

xa và đăng ký từ xa trên hệ thương mại điện tử bán hàng,

hệ phân tán cần phải có các cơ chế kỹ thuật đủ mạnh nhằm đồng bộ hoá hoạt động các tiến trình và sự trao đổi thông tin với nhau sao cho hệ thống tránh được các trường hợp có thể dẫn đến bế tắc

thông tin vào cơ sở dữ liệu trong mô hình Client/Server

 Hệ tin học: Là hệ thống bao gồm hai phần cơ

bản là phần cứng ( hardware ) hay là phần vật

lý và phần mềm ( software ) là phần logic hay

là chương trình gắn bó hữu cơ với nhau và có

khả năng xử lý thông tin.

TỔNG QUAN VỀ HỆ PHÂN TÁN

Phần cứng

Phần mềm

Dữ liệu

 Hệ tin học phân tán: Là hệ thống xử lý thông

tin bao gồm nhiều bộ xử lý hoặc bộ vi xử lý

nằm tại các vị trí khác nhau được liên kết với nhau thông qua phương tiện viễn thông dưới sự điều khiển thống nhất của một hệ điều hành

Hệ thống phần mềm

Hệ thống dữ liệu

Tập hợp phần cứng

Hệ thống truyền thông

 Đặc điểm cần nhấn mạnh của hệ là các hệ

xử lý thông tin thành phần trong hệ phân

tán:

 Không dùng chung hoặc chia sẻ bộ nhớ

 Không sử dụng chung đồng hồ xung nhịp

 Chúng liên lạc với nhau thông qua mạng truyền thông

 Mỗi hệ xử lý có bộ xử lý, bộ nhớ và hệ điều hành riêng của nó

TỔNG QUAN VỀ HỆ PHÂN TÁN

 Trong hệ phân tán luôn luôn diễn ra việc

thực hiện các công việc do các hệ thống yêu cầu.

 Tiếp nhận và ghi yêu cầu chỉ dẫn

 Dịch yêu cầu để có các thông tin cần thiết Thực hiện một số công việc của hệ thống cục bộ như : kiểm tra quyền truy cập thông tin, lập hóa đơn dịch vụ…

 Gửi kết quả cho hệ thống đã phát yêu cầu

 Trong hệ phân tán có ưu điểm là sử dụng tài nguyên dùng chung và nó mang đến cho hệ

những hiệu năng tốt trong khai thác ứng dụng.

trong hệ phân tán :

 Tăng tốc độ bình quân trong tính toán xử lý

 Cải thiện tình trạng luôn sẵn sàng của các loại tài nguyên

 Tăng độ an toàn cho dữ liệu

 Đa dạng hóa các loại hình dịch vụ tin học

 Bảo đảm tính toàn vẹn của thông tin

TỔNG QUAN VỀ HỆ PHÂN TÁN

 Yêu cầu từ xa :

 Theo bài toán, ví dụ có một khách ở thành phố A muốn biết thông tin về giá cả của một mặt hàng do một bộ phận ở thành phố B ở xa quản lý Để đáp ứng được yêu cầu này đòi hỏi hệ thống phải có khả năng thực hiện hàng loạt các thao tác được xác định:

• Nhận biết thông tin nằm tại vị trí nào (gọi là vấn đề trỏ thông tin);

• Sau khi đã trỏ đúng vào địa chỉ chứa thông tin, hệ phải có khả năng tiếp nhận và ghi lại các yêu cầu chỉ dẫn.

• Biên dịch các yêu cầu này thành dạng lệnh có thể thực hiện được để có thể truy tìm thông tin.

• Thực hiện công việc mang tính cục bộ hệ thống như: kiểm tra quyền truy cập thông tin, thống kê số lượng người truy cập, lập hóa đơn, thanh toán…

• Nếu tìm được thông tin theo yêu cầu thì gửi nó cho hệ thống yêu cầu.

 Sau đây là cơ chế hoạt động có thể cài đặt trong A và B theo mô hình Client/Server :

ĐiỀU KHIỂN TRUY CẬP TỪ XA TRONG BÀI TOÁN HỆ KINH DOANH TỪ XA

Hệ thống A Hệ thống B

Phatyeucau(B,yc) Nhanlai(kq) Lặp lại Nhanyeucau(s, nh)

Nếu (yêu cầu hợp thức) thì

Bắt đầu Tracuucsdl Thongke Guiketqua (s, kq) Kết thúc

Nếu không Guithongbao (s,tb) Cho đến khi đúng

Trường hợp tra cứu vừa nêu là đơn giản bởi vì phép toán diễn ra độc lập

Các giao dịch không thể tiến hành bằng một lệnh hoặc là một hàm mà phải được tiến hành bằng thủ tục truy vấn

Một trong những vấn đề cần phải quan tâm là độ tin cậy của thông tin Thông tin là đúng tại thời điểm mà Server đọc nó, nhưng có thể sai khi Client nhận được; điều này liên quan đến việc làm tươi thông tin trong CSDL

Đăng ký từ xa

 Giả sử: một khách từ A muốn hợp đồng mua hàng hóa H tại

B và đăng ký phương tiện để chuyên chở đến C theo yêu cầu

càng sớm càng tốt và thực hiện trong một khoảng thời gian xác định.

ĐiỀU KHIỂN TRUY CẬP TỪ XA TRONG BÀI TOÁN HỆ KINH DOANH TỪ XA

 Để đáp ứng yêu cầu đăng ký từ xa vừa nêu, ta có thể cài đặt tại hệ cục bộ ở A một đoạn chương trình sau:

… t:= ngay_dau_tien Ok:= False

Chừng nào (t<=Ngay_cuoi_cung) và (Not Ok) thực hiện Bắt đầu

Dang_ky_hang_hoa(AB,t) {Đăng ký sơ bộ}

Nếu (thanh_cong) thì Bắt đầu

Dang_ky_cho_hang(C,t) {Đăng ký chuyên chở}

Ok:=True Kết thúc

Nếu không huy_dang_ky(AB,t) t:=sau(t)

Kết thúc

…

 Nhằm khắc phục tình hình nêu trên, ta xây dựng chương trình cài đặt tại hệ cục bộ A theo một kiểu khác như sau:

ĐiỀU KHIỂN TRUY CẬP TỪ XA TRONG BÀI TOÁN HỆ KINH DOANH TỪ XA

Nếu không t:=sau(t)

Kết thúc

 Rõ ràng, ở đoạn chương trình trên ta có hàm nguyên thủy

de_nghi(B,DS(hh,t), danhsach(pt,t)) cho phép xác định tại B loại

hàng hóa theo yêu cầu, số lượng, ngày chuyên chở đến C và phương tiện chuyên chở…

cho kết quả sơ bộ như trước đây Giải pháp này cho phép rút ngắn được số lần truy cập và các thông điệp có thể, nhưng nó chỉ đúng khi

mà giữa hai phép tra_loi (bang(hhl,ptl,t)) và

dang_ky_hang_hoa(AB,hhl,t) không có đăng ký nào khác chen vào

Vì thế ta phải cài then cho đoạn chương trình trên bằng hai động tác:

… then_cai(B)

… mo_then_cai(B)

…

 Việc tổ chức đăng ký từ xa như trên cũng đặt ra cho chúng

ta nhiều vấn đề cần phải giải quyết Sau đây, ta sẽ xem xét các hệ quả đó.

1 Các yêu cầu hợp đồng mua bán và chuyên chở kiểu như trên diễn ra đồng thời theo chiều A-B và B-A có thể dẫn đến bế tắc.

được thực hiện lần lượt trên A và B

ĐiỀU KHIỂN TRUY CẬP TỪ XA TRONG BÀI TOÁN HỆ KINH DOANH TỪ XA

then_cai(B), then_cai(A), then_cai(A), then_cai(B)

2 Ta chỉ cần cài then và mở then có chọn lọc.

 Như vậy, ta phải đưa tham số mới trong các hàm nguyên thủy

Then_cai và Mo_then_cai nhằm xác định chính xác dữ liệu nào cần

phải khống chế khi truy cập.

 Chính vì vậy, giải pháp nêu trên cần phải bổ sung thêm:

Tại A:

[Chương trình tại đây được bao bởi]

Then_cai(hh,B) và Mo_then_cai(hh,B)

Tại B:

[Thủ tục hợp đồng cũng được bao như sau]

Then_cai(hd,A) Bắt đầu

Dang_ky_hang_hoa(AB,hh,t) Nếu (Thanh_cong) thì

Bắt đầu

Dang_ky_cho_hang(C,hh,t) {Đăng ký chuyên chở}

Ok:=True Kết thúc

Nếu không t:=sau(t) Kết thúc

Cơ sở dữ liệu phân tán

 Cơ sở dữ liệu phân tán là một hệ thống gồm các trạm, mỗi trạm bảo trì một hệ thống cơ sở dữ

liệu cục bộ

 Mỗi trạm có thể xử lý các giao tác cục bộ, truy

nhập các dữ liệu trên trạm ấy.

 Hơn nữa, trạm có thể khai thác các giao tác

tổng thể, truy nhập dữ liệu trên vài trạm

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

 Cơ sở dữ liệu trong mô hình Client/Server

 Cơ sở dữ liệu phân tán trong mô hình Client/ Server là một hệ thống bao gồm các server và các client.

 Database Server là hệ quản trị cơ sở dữ liệu phân tán, lưu trữ dữ liệu và xử lý yêu cầu từ client.

 Client là những chương trình ứng dụng yêu cầu truy xuất thông tin từ server.

Giao tác

Khái niệm về giao tác

 Giao tác là một đơn vị nguyên tử của sự truy

xuất CSDL bao gồm một tập các thao tác đọc, ghi cùng với các bước tính toán trên CSDL,

giao tác hoặc là thực hiện đầy đủ tất cả thao tác của nó hoặc không thực hiện gì cả.

 Giao tác luôn chuyển CSDL từ trạng thái tương thích này đến trạng thái tương thích khác.

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

 Một số tính chất của giao tác

• Tính nguyên tử

• Tính bền vững

• Tính tuần tự

• Tính tách biệt

Sơ đồ giải thuật cập nhật dữ liệu

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

S

S

- Mục tiêu của các phương pháp đánh nhãn

thời gian là các giao tác được sắp xếp theo

một thứ tự tổng thể theo thời gian

- Trong việc thiết lập thứ tự này, bộ quản lý

các giao tác gán cho mỗi giao tác Ti một

nhãn thời gian TS(Ti) duy nhất tại thời điểm

nó khởi tạo

Giải thuật cập nhật dữ liệu đánh dấu nhãn thời gian

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

Một nhãn thời gian có các thuộc tính:

1 TS(Ti) là định danh duy nhất của Ti

2 Với 2 giao tác A và B bất kỳ, nếu A xảy ra trước B thì TS(A)<TS(B)

Một trong số các phương pháp đánh nhãn thời

gian là sử dụng một bộ đếm đơn điệu tổng thể

Tại một trạm đơn Quan hệ xảy ra trước ký

hiệu -> có thể được tổng quát hóa trong môi

trường phân tán với các luật như sau:

1 Nếu A và B là 2 giao tác ở cùng một trạm

và A xảy ra trước B thì A->B

2 Nếu giao tác A có gửi 1 thông điệp và

giao tác B có nhận cùng thông điệp thì A

->B.

3 Nếu A ->B và B -> C thì A -> C

Giải thuật cập nhật dữ liệu đánh dấu nhãn thời gian

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

Cơ chế nhãn thời gian cơ bản:

1 Mỗi giao tác sẽ nhận được một nhãn thời gian khi nó được khởi động ở trạm ban đầu của nó

2 Mỗi thao tác đọc hoặc ghi của một giao tác yêu cầu sẽ

có nhãn thời gian của giao tác đó.

3 Với phần tử dữ liệu x, giá trị nhãn thời gian lớn nhất

tác ghi sẽ được ghi lại Chúng được ký hiệu là RTM(x)

và WTM(x)

4 Gọi TS là nhãn thời gian của thao tác đọc trên phần tử dữ liệu x, nếu TS<RTM(x), thao tác đọc sẽ hủy bỏ và giao tác

tương ứng sẽ được khởi động lại với giá trị nhãn thời gian

mới, ngược lại thao tác đọc sẽ được thực hiện và RTM(x) sẽ được gán max(RTM(x),TS)

5 Gọi TS là nhãn thời gian của thao tác ghi trên phần tử dữ liệu x, nếu TS<WTM(x) hoặc TS<RTM(x) thì thao tác ghi sẽ

bị hủy bỏ và giao tác tương ứng sẽ được khởi động lại, ngược

lại thao tác ghi sẽ được thực hiện và WTM(x) sẽ được gán TS

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

Với cơ chế nhãn thời gian, thay vì dùng khóa loại trừ nhau

người ta dùng thao tác pre_write

Thao tác pre_write

begin

If x đã được đọc và ghi bởi giao tác mới hơn có nghĩa là

If có một cập nhật chưa được giải quyết trên x bởi giao tác cũ

hơn Ti có nghĩa là TS(Tj)<TS(Ti)

Then

else Ti chuyển giao cập nhật và thiết lập TS(write(x)) = TS(Ti)

end if

end

THUẬT TOÁN CẬP NHẬT THÔNG TIN VÀO CSDL

Thao tác đọc dựa trên cơ sở nhãn thời gian.

Begin

If x đã được cập nhật bởi 1 giao tác mới hơn có nghĩa là

else

If có 1 cập nhật chưa được giải quyết trên x bởi 1 giao tác

else thừa nhận thao tác đọc và thiết lập

end if

end if

Có 2 cách cơ bản để tránh việc thực thi không tuần tự:

WAITING (đợi) và hoặc RESTARTING (khởi động lại) các giao tác Nắm được một phần lý thuyết cơ bản về hệ phân tán

 Có thể xác định các tranh chấp của một giao tác này với

giao tác khác bằng 2 cách khác nhau: một – một hoặc là

tổng thể khi đã biết tất cả các thao tác của một giao tác

Phương pháp đánh nhãn thời gian phát hiện tranh chấp một – một

 Thứ tự nối tiếp của các giao tác được xác định bằng 2 cách khác nhau: bằng thứ tự truy xuất phần tử dữ liệu hoặc bằng cách gán nhãn thời gian cho giao tác

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Sơn Cùng các anh, chị học viên trong lớp đã lắng nghe!