分布式數據庫技術在醫學院校學生實習管理系統中的應用

摘要：本文利用分布式數據庫技術，解決了在進行醫學院校學生實習管理系統設計時因采用集中式數據庫方案而帶來的通信代價升高、安全性降低等問題，并針對分布式數據庫的數據分布策略和數據同步問題提出了切合實際的解決方案。

關鍵詞：分布式數據庫；數據分片；數據同步

1 引言

高職院校醫學專業學生在校理論學習結束后，要進入醫院等用人單位頂崗實習，為畢業后能迅速適應就業崗位打下良好基礎。但在實習學生管理方面，各院校仍在采用傳統的人工管理模式，溝通不暢，資源浪費且效率低下。所以，如何進行高效的學生實習管理，成為眾多醫學院校亟待解決的一個核心問題。隨著互聯網技術的不斷發展，信息化的管理模式成為了各醫學院校進行實習學生管理的最優選擇，開發一個基于數據庫和網絡的實習管理系統，實現實習學生的信息化管理，降低學校對實習學生的管理成本，提高管理效率，實現學院-醫院雙重管理的無縫銜接，是眾多高職醫學院校正在進行的一項課題。

由于在實際環境下，學生實習的單位在地理位置上是分散的，以筆者所在學校為例，實習單位主要分布在西安市、咸陽市、寶雞市、渭南市、榆林市、漢中市、重慶市等省內外地區，且每年都有新增的實習單位。因此，在進行管理系統的設計時，采用什么樣的數據庫方案就成了決定系統效率和穩定性的關鍵因素。

2 數據庫設計方案

在數據庫方案的選擇上，可以考慮集中式數據庫和分布式數據庫。集中式數據庫硬件系統是由一個處理器、與它相關聯的數據存儲設備以及其他外圍設備組成，見圖1。

若采用集中式數據庫，所有系統成分均駐留在單個計算機（或場地）內，用戶可以在同樣的站點上操作，也可以在地理位置隔開的其他站點上通過遠程終端來操作。系統及其數據管理被某個中心站點集中控制，這樣有利于數據的維護和保持數據一致性，但是，一旦中心數據庫發生故障，就會導致整個系統癱瘓。

分布式數據庫是由一組數據組成的，這組數據分布在網絡中的不同計算機上，網絡中的每個結點都具有獨立處理的能力，可以執行局部應用，也能通過網絡通信子系統執行全局應用，如圖2所示。

對用戶來說，一個分布式數據庫系統從邏輯上看如同集中式數據庫系統一樣，用戶可以在任何一個場地執行全局應用。所以，根據學生實習的實際情況來看，適宜采用分布式數據庫系統，允許各實習單位將自己常用的數據存儲在本地，在本地錄入、查詢、維護，實行局部控制，在降低通信代價的同時，提高響應速度。

3 數據分布策略

在進行數據分布設計時，可考慮采用分割式與復制式相結合的數據分布策略。在學院站點上保留一個完整的數據副本，然后根據學生將要去往的實習單位，將所有實習學生的信息按照實習單位進行分配，即一個實習單位一個數據子集副本。這樣，各實習單位可自治的查詢和修改本單位實習學生的數據，發揮系統的并發操作能力。同時，由于數據分布在多個站點上，當部分站點出現故障時，系統仍能保持運行，提高了系統的可靠性。

在本系統中，每個實習單位都需要對分配給自己的實習學生的信息進行一系列的管理，也就是說，對于學生的基本信息及其關聯信息的應用較為頻繁。所以在進行數據分片設計時，應采用水平分片，使實習單位的絕大多數應用在實習單位的站點內完成，系統的效率得到提高，避免因為頻繁訪問兩個或多個片段導致執行連接操作增加而使得代價增加。并且，采用水平分片方法產生的片段，將被分配到訪問它次數最多的站點上，即在各實習單位站點上只分配去該單位實習的學生信息，而全部實習學生的數據則存放在學院站點上。

4 數據同步設計

在進行分布式數據庫之間的數據同步（數據復制）時，可采用發布/訂閱方式：首先在數據源數據庫服務器上對需要同步的數據進行發布，然后在目標數據庫服務器上對上述的發布進行訂閱。基于快照的事務復制，主數據庫服務器生成快照，備份庫服務器讀取并加載該快照，然后不停地從主數據庫服務器復制事務日志。

在本系統應用環境下，同一地區的不同實習單位共用一個站點空間，而在實習管理過程中，對分配給自己的實習學生數據的修改總是由實習單位發起的，所以，在給實習單位分配實習學生時，將學院數據庫服務器作為源數據庫服務器進行學生信息數據的發布，各地區數據庫服務器作為目標數據庫服務器對該發布進行訂閱；學生進入實習單位后，可將各地區數據庫服務器作為源數據庫服務器對隨管理過程變化的學生信息進行數據發布，學院數據庫服務器作為目標數據庫服務器對該發布進行訂閱，采用事務復制來保證數據的一致性。在第一次設置好事務復制后，發布的表、存儲過程等將會被鏡像，之后每次對于發布服務器所做的改動都會以日志的方式傳送到訂閱服務器，使得發布服務器和訂閱服務器幾乎可以保持同步。

作者簡介：任蔚（1982- ），男，漢族，陜西臨潼人，陜西能源職業技術學院講師，碩士學位，主要研究計算機教學及教學管理。