Технологии реплицирования данных - Теоретические основы информационных технологий
Во многих случаях узким местом распределенных систем, построенных на основе технологий "Клиент-сервер" или объектного связывания данных, является недостаточно высокая производительность из-за необходимости передачи по сети большого количества данных. Определенную альтернативу построения быстродействующих распределенных систем предоставляют технологии реплицирования данных.
Репликой называют особую копию базы данных для размещения на другом компьютере сети с целью автономной работы пользователей с одинаковыми (согласованными) данными общего пользования.
Основная идея реплицирования заключается в том, что пользователи работают автономно с одинаковыми (общими) данными, растиражированными по локальным базам данных, обеспечивая с учетом отсутствия необходимости передачи и обмена данными по сети максимальную для своих вычислительных установок производительность.
Тиражирование (или репликация,) - создание дублирующих копий (репликатов) объектов данных на разных узлах с целью повышения доступности и/или сокращения времени доступа к критически важным данным.
Программное обеспечение СУБД для реализации такого подхода соответственно дополняется функциями тиражирования (реплицирования) баз данных, включая тиражирование как самих данных и их структуры, так и системного каталога с информацией о размещении реплик, иначе говоря, с информацией о конфигурировании построенной таким образом распределенной системы.
При этом, однако, возникают две проблемы обеспечения одного из основополагающих принципов построения и функционирования распределенных систем (а именно, - непрерывности согласованного состояния данных):
- § обеспечение согласованного состояния во всех репликах количества и значений общих данных; § обеспечение согласованного состояния во всех репликах структуры данных.
Обеспечение согласованного состояния общих данных, в свою очередь, основывается на реализации одного из двух принципов:
- § принципа непрерывного размножения обновлений (любое обновление данных в любой реплике должно быть немедленно размножено); § принципа отложенных обновлений (обновления реплик могут быть отложены до специальной команды или ситуации).
Принцип непрерывного размножения обновлений является основополагающим при построении так называемых систем реального времени, таких, например, как системы управления воздушным движением, системы бронирования билетов пассажирского транспорта и т. п., где требуется непрерывное и точное соответствие реплик или других растиражированных данных во всех узлах и компонентах подобных распределенных систем.
Реализация принципа непрерывного размножения обновлений заключается в том, что любая транзакция считается успешно завершенной, если она успешно завершена на всех репликах системы. На практике реализация этого принципа встречает существенные затруднения.
В целом ряде предметных областей распределенных информационных систем режим реального времени с точки зрения непрерывности согласования данных не требуется. Такие системы автоматизируют те организационно-технологические структуры, в которых информационные процессы не столь динамичны. В этом случае обновление реплик распределенной информационной системы, если она будет построена на технологии реплицирования, требуется, скажем, только лишь один раз за каждый рабочий час, или за каждый рабочий день.
Такого рода информационные системы строятся на основе принципа отложенных обновлений. Накопленные в какой-либо реплике изменения данных специальной командой пользователя направляются для обновления всех остальных реплик систем. Такая операция называется Синхронизацией реплик.
Решение второй проблемы согласованности данных, а именно - согласованности структуры данных, осуществляется через частичное отступление, как и в системах "Клиент-сервер", от принципа отсутствия центральной установки и основывается на технике Главной реплики, Т. е одна из реплик базы данных объявляется главной. При этом изменять структуру базы данных можно только в главной реплике. Эти изменения структуры данных тиражируются на основе принципа отложенных обновлений, т. е. через специальную синхронизацию реплик.
Частичность отступления от принципа отсутствия центральной установки заключается в том, что в отличие от чисто централизованных систем, выход из строя главной реплики не влечет сразу гибель всей распределенной системы, так как остальные реплики продолжают функционировать автономно. Более того, на практике СУБД, поддерживающие технологию реплицирования, позволяют пользователю с определенными полномочиями (администратору системы) преобразовать любую реплику в главную и тем самым полностью восстановить работоспособность всей системы.
Технологии репликации данных в тех случаях, когда не требуется обеспечивать большие потоки и интенсивность обновляемых в информационной сети данных, являются экономичным решением проблемы создания распределенных информационных систем с элементами централизации по сравнению с использованием дорогостоящих клиент-серверных систем.
На практике для совместной коллективной обработки данных применяются смешанные технологии, включающие элементы объектного связывания данных, репликаций и клиент-серверных решений. При этом дополнительно к проблеме логического проектирования, т. е. проектирования логической схемы организации данных (таблицы, поля, ключи, связи, ограничения целостности), добавляется не менее сложная проблема транспортно-технологического проектирования информационных потоков, разграничения доступа и т. д. К сожалению, пока не проработаны теоретико-методологические и инструментальные подходы для автоматизации проектирования распределенных информационных систем с учетом факторов как логики, так и информационно-технологической инфраструктуры предметной области.
Тем не менее, развитие и все более широкое распространение распределенных информационных систем, определяемое самой распределенной природой информационных потоков и технологий, является основной перспективой развития автоматизированных информационных систем.
Похожие статьи
-
Распределенные базы данных - Теоретические основы информационных технологий
Системы распределенных вычислений появляются, прежде всего, по той причине, что в крупных автоматизированных информационных системах, построенных на...
-
Технологии и модели "Клиент-сервер" - Теоретические основы информационных технологий
Системы на основе технологий "Клиент-сервер" исторически выросли из первых централизованных многопользовательских автоматизированных информационных...
-
Участникам ДО (слушателям и педагогам) необходимо иметь определенный уровень подготовки, чтобы уметь пользоваться методами, средствами и организационными...
-
Хранение и накопление информации - Теоретические основы информационных технологий
Хранение и накопление информации вызвано многократным ее использованием, применением условно-постоянной, справочной и других видов информации,...
-
Российская система здравоохранения: текущее состояние, основные проблемы и барьеры для дальнейшего развития Российское здравоохранение на сегодняшний...
-
Из универсальных языков программирования сегодня наиболее популярны следующие: Бейсик (Basic), Паскаль (Pascal), Си++ (C++), Ява (Java). Для каждого из...
-
Классификация компьютерных сетей - Теоретические основы информационных процессов и систем
Для классификации компьютерных сетей используются разные признаки, выбор которых заключается в том, чтобы выделить из существующего многообразия такие,...
-
Модель сервера базы данных - Теоретические основы информационных технологий
Развитием PDA-модели стала модель сервера базы данных. Ее сердцевиной является механизм хранимых процедур. В отличие от PDA-модели, определенные для...
-
Обработка информации - Теоретические основы информационных технологий
Обработка информации производится на ПЭВМ, как правило, децентрализовано, в местах возникновения первичной информации, где организуются...
-
Сбор и регистрация информации - Теоретические основы информационных технологий
Сбор и регистрация информации происходят по-разному и в различных объектах. Процесс перевода информации в выходные данные в технологических системах...
-
Технологии распределенных вычислений (РВ) Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи....
-
Информационные технологии в системах организационного управления Применение компьютерных информационных технологий позволяет в ряде случаев при...
-
В данной дипломной работе будут предложены различные системы организации абонентского доступа. Предлагается строить КС с применением базовых...
-
Для реализации ИИС контроля расхода энергоресурсов проведем анализ характеристик существующих беспроводных технологий передачи данных. Наиболее...
-
Языки программирования баз данных - Теоретические основы информационных технологий
Эта группа языков отличается от алгоритмических языков, прежде всего решаемыми задачами. База данных - это файл (или группа файлов), представляющий собой...
-
Дальнейшим развитием локальных средств разработки программ, являются интегрированные программные среды разработчиков. Основное назначение инструментария...
-
Первая проблема, которую приходится решать при создании корпоративной сети - организация каналов связи. Каналы связи -- создаются по Линиям связи при...
-
Модели информационных процессов передачи, обработки, накопления данных Обобщенная схема технологического процесса обработки информации При производстве...
-
Способы формализованного представления знаний в БЗ - Теоретические основы информационных технологий
Формализованное представление знаний в информационных технологиях управления в виде интеллектуальных систем является первичным. Рассмотрим...
-
Экспертные системы - Теоретические основы информационных технологий
Наибольший прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем (ЭС), основанных на использовании элементов...
-
Информационные технологии в обучении - Теоретические основы информационных технологий
Создание и совершенствование компьютеров привело и продолжает приводить к созданию новых технологий в различных сферах научной и практической...
-
Современные информационные технологии определяются как непрерывные процессы обработки, хранения, передачи и отображения информации, направленные на...
-
Основные компоненты - Теоретические основы информационных технологий
Рассмотрим структуру системы поддержки принятия решений (рис. 2.4), а также функции составляющих ее блоков, которые определяют основные технологические...
-
Федеральный Закон РФ № 149-ФЗ "Об информации, информационных технологиях и о защите информации", принятый Государственной Думой 8 июля 2006 года и...
-
Определение методов реинжиниринга информационных систем Основные задачи, которые стоят перед проектировщиком, занимающимся реинжинирингом информационных...
-
Наиболее распространенная форма - ЭВМ. Раньше чаще использовались вычислительные центры (ВЦ). Вычислительный центр - организуется и специализируется на...
-
Согласно проведенным исследованиям, в отличие от врачей и организаторов здравоохранения, пациенты положительнее относятся к процессу информатизации и...
-
Внутреннее строение автоматизированных информационных технологий управления - Управление по функциям
В процессе создания и в ходе функционирования автоматизированных информационных технологий управления выделяют некоторые аспекты внутреннего строения...
-
В последнее время можно заметить стремительный рост значимости различных интернет-порталов, мобильных приложений, сервисов и IT-систем, существенно...
-
Технологии Hadoop - Технологии больших данных: анализ и выбор решения для реализации проекта
Продукт Apache Hadoop является свободной Java-платформой на обычном оборудовании. Проект был рожден посредством обработки материалов Google File System и...
-
Современные табличные процессоры имеют очень широкие функциональные и вспомогательные возможности, обеспечивающие удобную и эффективную работу...
-
Важнейший элемент АИС--информационное обеспечение. Информационное обеспечение предназначено для отражения информации, характеризующей состояние...
-
Инструментарий технологии программирования - программные продукты поддержки (обеспечения) технологии программирования. В рамках этого направления...
-
Модульное проектирование - Теоретические основы информационных технологий
Реализация метода Нисходящего проектирования тесно связана с другим понятием программирования - Модульным проектированием , так как на практике при...
-
Понятие о компьютерном математическом моделировании Модель - материальный объект, система математических зависимостей или программа, имитирующая...
-
Технологии объектного связывания данных - Теоретические основы информационных технологий
Унификация взаимодействия прикладных компонентов с ядром информационных систем в виде SQL-серверов, наработанная для клиент-серверных систем, позволила...
-
Модель сервера приложений - Теоретические основы информационных технологий
Чтобы разнести требования к вычислительным ресурсам сервера в отношении быстродействия и памяти по разным вычислительным установкам, используется модель...
-
Теоретические основы информационных технологий - Теоретические основы информационных технологий
Офисные автоматизированные технологии используются управленцами, специалистами, секретарями и конторскими служащими, особенно они привлекательны для...
-
Модель файлового сервера - Теоретические основы информационных технологий
Модель файлового сервера является наиболее простой и характеризует не столько способ образования информационной системы, сколько общий способ...
-
Категории информации, данных, знаний - Внедрение информационных технологий в повседневную жизнь
Задание: 1. Выбрать предметную область (согласовать с преподавателем). 2. Привести теоретические сведения. 3. Привести примеры данных, информации и...
Технологии реплицирования данных - Теоретические основы информационных технологий