分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)

文/許偉濤

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式是一種抽象為4層的結(jié)構(gòu)模式，對數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)的應(yīng)用是其性能能夠得到全面提升的關(guān)鍵，也是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要特點之一。

1 數(shù)據(jù)復(fù)制的特點

在實際應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)復(fù)制主要有以下幾個方面的特點：

（1）數(shù)據(jù)復(fù)制具有自主性特點，當(dāng)用戶處于離線狀態(tài)時，也能夠處理數(shù)據(jù)副本，只需要在連接時對數(shù)據(jù)進行同步更新即可。

（2）數(shù)據(jù)復(fù)制實現(xiàn)了將OLTP應(yīng)用程序和其他需要讀取大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序進行區(qū)分，從而有效防止系統(tǒng)擁堵的問題，有效改善了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。

（3）數(shù)據(jù)復(fù)制還具有縮放性特點，能夠根據(jù)實際要求，對瀏覽的數(shù)據(jù)進行縮放，還能夠?qū)⒉糠謹?shù)據(jù)庫瀏覽權(quán)限對網(wǎng)絡(luò)用戶開放。

（4）數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)還具有匯總性特點，能夠通過數(shù)據(jù)匯總和讀取，進一步完善數(shù)據(jù)庫的性能。

2 數(shù)據(jù)復(fù)制的運行機制

2.1 復(fù)制原理

復(fù)制服務(wù)的運行機制主要包括發(fā)布服務(wù)器產(chǎn)生若干個項目進行發(fā)布，然后由訂閱者根據(jù)其具體的訂閱內(nèi)容進行接收，在這一過程中，發(fā)布服務(wù)器除了能夠直接發(fā)布之外，還能夠利用分發(fā)服務(wù)器做代理發(fā)行業(yè)務(wù)。在整個復(fù)制過程中，其主要復(fù)制組件和服務(wù)主要包括發(fā)布、分發(fā)和訂閱服務(wù)器、發(fā)布、項目以及訂閱等等。

在復(fù)制運行機制中，復(fù)制代理組件的存中，主要是針對發(fā)布和訂閱服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)進行復(fù)制和移動，從而滿足數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的復(fù)制要求。在整個復(fù)制過程中，第一步進行自定義應(yīng)用程序，從而對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行修改，然后按照設(shè)定好的規(guī)則進行發(fā)布，再由復(fù)制代理組件向分發(fā)或訂閱服務(wù)器進行分發(fā)。分發(fā)服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后，也會發(fā)布給訂閱服務(wù)器，以保持二者的一致性。

2.2 復(fù)制的類型

圖1：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由SQL Server2005提供的復(fù)制類主要有三種，分別是事務(wù)性復(fù)制、快照復(fù)制以及合并復(fù)制等等。所謂事務(wù)性復(fù)制就是指從發(fā)布數(shù)據(jù)庫對象和數(shù)據(jù)快照部分，主要應(yīng)用于訂閱服務(wù)器，在發(fā)布內(nèi)部需要保持一致性。通常情況下，發(fā)生數(shù)據(jù)更改是不會傳回發(fā)布服務(wù)器的，所以事務(wù)性發(fā)布的訂閱服務(wù)器為只讀模式。

合并復(fù)制也是從發(fā)布數(shù)據(jù)庫對象和數(shù)據(jù)快照開始的，其后續(xù)能夠跟蹤發(fā)布和訂閱服務(wù)器中數(shù)據(jù)更改、架構(gòu)修改等變化，其跟蹤功能主要是由觸發(fā)器提供的。

快照復(fù)制只適用于發(fā)生機率較小，但需要大量更改數(shù)據(jù)的情況下。因此其應(yīng)用范圍不及事務(wù)性復(fù)制及合并復(fù)制。

2.3 復(fù)制代理

所謂復(fù)制代理，是指數(shù)據(jù)復(fù)制運行機制中，會應(yīng)用大量的代理任務(wù)，例如執(zhí)行獨立程序、分發(fā)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等等。其主要是由快照、日志讀取、分發(fā)、合并、隊列讀取等多種代理方式構(gòu)成的。復(fù)制代理主要內(nèi)容包括SQL Server代理安排的相關(guān)任務(wù)，而且只有在以SQL Server代理環(huán)境作為基礎(chǔ)，才能夠有效保證這些任務(wù)的正常運行。

2.4 同步復(fù)制與異步復(fù)制

要對數(shù)據(jù)是同步復(fù)制還是異步復(fù)制進行準確的判斷，其決定性因素就是更新時間。同步復(fù)制就是指一種實時存取和更新的技術(shù)，能夠使數(shù)據(jù)和副本保持一致，其容錯性較高，還能夠簡化系統(tǒng)，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性。但同步復(fù)制本身也具有一定的缺點，對站點規(guī)模要求高，通信帶寬耗費大，容易發(fā)生死鎖問題等等。

異步復(fù)制是一種對數(shù)據(jù)存取和傳播進行延遲的技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)點是性能良好、通信量低、可用性強，而且還有效縮短了系統(tǒng)響應(yīng)時間。此外，異步復(fù)制技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)和硬件資源等方面的要求不高，和同步復(fù)制相比其適用范圍更廣泛，有利于推廣和普及。

圖2：數(shù)據(jù)由PC客端端發(fā)布到服務(wù)器過程

3 結(jié)束語

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將在更多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用，對數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用要求越來越高。因此，要不斷加強對復(fù)制技術(shù)的研究，以提高分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能，滿足各個領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)需求。