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开放式异构数据库复制框架的研究与实现

作　者: 者敬
导　师: 孙玉芳
学　校: 中国科学院研究生院（软件研究所）
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 数据库复制 异构数据库 框架 最优传播算法 复制授权管理 原型
分类号: TP311.131
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
下　载: 494次
引　用: 39次
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内容摘要


数据库复制是分布式环境中的一项关键技术，由于数据库异构现象越来越普遍，研究异构数据库复制无论在理论还是实际上都具有非常重要的意义。作为全部工作的基础，本文从总体结构、变化捕获、同步、分发、冲突检测与解决等方面对数据库复制实现的关键方法和技术做了分析和归纳。根据其基本原理和实现方法，本文首次把现有异构数据库复制方案分为三种模式：数据库厂商模式、复制中间件模式和复制引擎模式，并总结了各自的优缺点。从分析具体的异构形式入手，本文以一种全新思路提出开放式异构数据库复制框架234-5。它首先抽象出两类复制对象：出版物和预订；然后建立由连接层、实现层和应用层组成的三层开放式结构；实现层则定义捕获器、同步器、分发器和冲突管理器四个功能构件；从而全面地解决完全异构、全面功能、可移植性、可扩充性和整体性能五方面的问题。针对多重复制定义现象，本文提出三个最优传播算法：D-M、ILS和LIS。其中D-M算法用于得到最小的节点间单次传播开销，而ILS和LIS算法分别在链式结构和更普遍条件下使总传播开销最小。理论和实验分别验证了它们的正确性和有效性。本文提出基于MLS的完全型复制授权管理机制CRAM，它正确地确定了授权管理的客体，并极大增强了复制的操作特权及状态，最后测试了它对运行性能的影响。根据234-5框架及其它理论，本文开发了原型系统Cabinet Replicator，它由公共连接层子系统、DB2实现子系统、VFP实现子系统、全局管理GUI工具和若干应用程序示例组成。实验结果表明它体现了上述理论的基本特点，达到了预期目标。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-11
第一章   绪论  11-21
  1．1 研究意义  11-12
  1．2 相关工作  12-18
    1．2．1   文件系统复制  12-13
    1．2．2   分布式数据库  13-15
    1．2．3   异构数据库  15-17
    1．2．4   异构数据库复制现状  17-18
  1．3 论文内容与创新  18-19
  1．4 论文组织  19-21
第二章   数据库复制实现  21-43
  2．1 发展和现状  21-25
    2．1．1   解决问题  21
    2．1．2   复制分类  21-23
    2．1．3   数据库复制的环节  23
    2．1．4   应用范围  23-25
    2．1．5   发展现状  25
  2．2 总体结构  25-29
    2．2．1   复制对象  25-26
    2．2．2   更新方式  26-27
    2．2．3   选时方式  27-28
    2．2．4   复制选择模型  28-29
  2．3 变化捕获  29-34
    2．3．1   基于快照法  29-30
    2．3．2   基于触发器法  30
    2．3．3   基于日志法  30-31
    2．3．4   基于API法  31-32
    2．3．5   影子表法  32
    2．3．6   控制表变化法  32-34
  2．4 分发  34-37
    2．4．1   连接方式  34
    2．4．2   分发模型  34-35
    2．4．3   拓扑结构  35-37
    2．4．4   其它因素  37
  2．5 同步  37-39
    2．5．1   执行主体  37-38
    2．5．2   同步方式  38
    2．5．3   例外处理  38-39
  2．6 冲突的检测与解决  39-42
    2．6．1   冲突类型  39-40
    2．6．2   检测级别  40-41
    2．6．3   控制信息  41
    2．6．4   解决策略  41-42
  2．7 本章小节  42-43
第三章   异构数据库复制模式  43-54
  3．1 数据库厂商模式  43-48
    3．1．1   ORACLE的转换器方案  43-44
    3．1．2   SYBASE的LTM方案  44-45
    3．1．3   IBM的CCD表方案  45-46
    3．1．4   微软的出版者/预订者方案  46-48
  3．2 复制中间件模式  48-52
    3．2．1   影子表方案  49-50
    3．2．2   基于API方案  50-52
  3．3 复制引擎模式  52-53
  3．4 本章小节  53-54
第四章   开放式异构数据库复制框架234-  54-70
  4．1 异构形式  54-55
  4．2 两类复制对象  55-58
    4．2．1   数据库复制的抽象  55-57
    4．2．2   复制对象的属性  57-58
  4．3 三层结构  58-60
    4．3．1   连接层  58-59
    4．3．2   实现层  59-60
    4．3．3   应用层  60
  4．4 四个功能构件  60-65
    4．4．1   捕获器  62
    4．4．2   同步器  62-63
    4．4．3   分发器  63-64
    4．4．4   冲突处理器  64-65
  4．5 五个特点  65-68
    4．5．1   完全异构  65
    4．5．2   全面的功能  65-66
    4．5．3   可移植性  66-67
    4．5．4   可扩充性  67
    4．5．5   整体性能  67-68
  4．6 展望  68-69
  4．7 本章小结  69-70
第五章   关于MRD的最优传播算法  70-82
  5．1 MRD描述  70-71
  5．2 D-M算法  71-74
    5．2．1   问题分析  71
    5．2．2   算法结构  71-72
    5．2．3   算法证明  72-74
  5．3   ILS  算法  74-77
    5．3．1   链式结构分发  75
    5．3．2   算法结构  75-77
  5．4   LIS  算法  77-79
  5．5   算法测试  79-80
  5．6 本章小结  80-82
第六章   完全型复制授权管理机制  82-90
  6．1 相关工作  82-84
    6．1．1   无区别型复制授权管理  82-83
    6．1．2   读写型复制授权管理  83
    6．1．3   我们的工作  83-84
  6．2 客体的确定  84-85
  6．3 操作特权及状态  85-86
    6．3．1   操作特权  85-86
    6．3．2   状态  86
  6．4 运行性能  86-88
    6．4．1   CRAM实现  87
    6．4．2   性能测试  87-88
  6．5 本章小结  88-90
第七章   CabinetReplicator：原型实现  90-111
  7．1 总体结构  90-93
    7．1．1   实验环境  90-91
    7．1．2   系统组成  91-92
    7．1．3   复制数据字典  92-93
  7．2 系统实现  93-99
    7．2．1   PCL子系统  94-95
    7．2．2   DB2-I子系统  95-96
    7．2．3   VFP-I子系统  96-98
    7．2．4   应用程序示例  98
    7．2．5   图形工具GAGT  98-99
  7．3 扩展功能  99-103
    7．3．1   权限管理  100-101
    7．3．2   模式转换  101-102
    7．3．3   最优传播  102-103
  7．4 实验测试  103-106
    7．4．1   测试内容  103-105
    7．4．2   运行时间  105-106
  7．5   优点和不足  106-110
    7．5．1   优点  106-109
    7．5．2   不足  109-110
  7．6 本章小结  110-111
第八章 结束语  111-113
  8．1 论文工作总结  111-112
  8．2 未来工作方向  112-113
参考文献  113-123
附录A 缩略词汇编  123-125
附录B 原型系统RDD结构  125-134
作者攻读博士学位期间发表的论文  134-135
致谢  135

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统 > 数据库理论
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