移動數據庫關鍵技術的討論

【摘 要】在無線通信領域中，移動數據庫對通信系統的整體性能和運營效率至關重要。本文主要對數據復制和緩存同步技術、移動事務處理技術、移動數據庫安全技術進行了討論。

【關鍵詞】移動通信 移動數據庫 無線網絡技術

【中圖分類號】TP311.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）14-0187-02

一 前言

在移動網絡中，移動數據庫支持移動計算環境的數據庫，它涉及數據庫技術、分布式計算技術以及移動通訊技術等多個學科領域，其系統通常有三類結點：（1）服務器；（2）移動支持結點；（3）移動客戶機。其關鍵技術主要有位置數據管理、數據復制、移動性支持、緩存同步管理和移動安全數據等。凡有數據的地方，都需要借助數據庫進行相應的管理，所以，作為可以支持移動計算環境的移動數據庫便成為管理中的重要內容。通常，其數據都表現為形式分散，邏輯集中，而且其在移動性較強的鮮明特點上，還具有位置相關性、頻繁斷接性、網絡通訊非對稱性等諸多特征。目前，國內外相關科研機構都對此展開了研究，且成績顯著，相信隨著相應成果的不斷發展，以及其在多個領域的廣泛應用，必然會受到越來越多的重視。

二 數據復制和緩存同步技術

數據復制分為統一的數據庫和遠程數據庫之間的復制兩種，它主要是為了維護多個節點上數據的備份，保證各節點中的數據處于一致的狀態。

數據復制技術方便了遠程數據庫服務器的查詢和更新，目前，兩級復制最具代表性，它在拷貝復制協議的基礎上，將移動數據庫中的節點分成基節點和移動節點兩類，第一級復制建立在集結點之間，第二級復制建立在移動點之間。在斷接情況下，兩級復制能實現暫時的更新，若重新建立起連接則可以實現永久性更新，保持系統狀態的一致。其特點如下：斷接情況下，移動節點可以臨時修改數據庫；可將基節點上的并發事務串行化；提交了基節點上的事務后，才能實現全局事務的永久性。它滿足了理想中復制模式的可用性、擴展性、移動性等目標。

緩存技術指為減少訪問頻率、提高系統性能，而對服務器中的數據進行緩存的技術。需注意的是，如果服務器和移動設備的連接正常，且移動設備副本和中央數據庫內容一致，則此種雙向交換過程即為同步，其關鍵是實現數據的同步機制，為此，要確保系統安全，同時減少同步時間，通常可只對個性化的相應數據進行傳遞，在數據同步過程中，主要包括服務器間的同步和服務器與移動節點間的同步。

數據庫系統層和文件系統層是數據緩沖管理的兩個分支。當前提出的諸如Coda和Bayou系統，是移動環境下的屬于文件系統的數據緩沖管理辦法。對數據庫系統層而言，能否保證服務器和客戶端的一致是緩沖技術最大的問題，針對此，人們也提出了許多方法，如緩存失效報告廣播技術，其最大的優點是能夠對可收聽任意數目廣播的客戶端進行擴展。也有人提出一種三級復制機制。

三 移動事務處理技術

一般而言，移動事務指的是移動客戶機分布的事務。在以往的數據庫系統中，一個事物的組成部分通常是一系列讀寫操作，對事物的處理必須遵循原子性、隔離性、一致性和永久性四個原則。受移動計算環境的影響，執行處理移動事務時易出錯，訪問的數據資源也更復雜，以往的事務處理技術已不能滿足新的要求。傳統的ACID模型已過時，需尋找新的模型。

移動事務處理具備事務移動性、易錯性、異構性和長事性等特點，它在分布事務的調度和策略執行領域也能應用，另外，也支持對脫機移動事務等形式。為更加有效地處理移動數據庫中的事務，應考慮如何改變計算環境可靠性低這一現狀，加強移動事務的可靠性。

總之，傳統的ACID模型在今天已不適用，必須創新，找出更適合處理移動事務的新模型。而移動事務管理的主要任務就是保障數據的一致性并解決過區切換問題。

四 移動數據庫安全技術

當前，嵌入式設備在許多應用領域中大力普及，已成為處理系統數據的關鍵，但也存在一些問題，如多數設備需要較高的移動性和便攜性，而且工作環境也不固定。另外，與固定網絡相比，無線網絡的可靠性偏低，且無線網絡易受到外界干擾，進而引發故障。

當前，提升數據安全性的關鍵技術如下：（1）針對移動設備而采取的命令密碼，身份識別、鑒別等認證權限方法；（2）對連接移動設備的用戶，通過發送、數據接收的方式，在無線通信時進行加密，從而確保傳輸數據信息的安全性；（3）預防用戶被跟蹤或位置泄密。可提供身份保護業務給用戶。不過，移動設備具有資源局限性，加解密算法如果過于復雜，可能會對移動設備的性能產生影響。因此，必須找到一種既能維護數據庫安全又能保證移動數據傳輸安全的方法。有人對此提出過兩種方案，一是集中式第三方認證，另一種是分布式協同認證，但第一種因對移動環境分散性和資源有限性的影響較大，所以應用較為困難，而后一種方案的可行性則相對較強。

五 結束語

移動數據庫涉及計算機網絡技術、軟件技術和移動通信三方面，也必是下一代網絡的核心技術，目前它正在發展中還處于學術研究階段，國際標準尚不能統一，雖在一定領域得到應用，但商用產品還很缺乏，因此，還需較長時期的探索。

參考文獻

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〔責任編輯：肖薇〕