系統(tǒng)架構(gòu)師論文-論分布式數(shù)據(jù)庫的集成
2022-03-06 18:09:01

論分布式數(shù)據(jù)庫的集成

[摘要]

本文討論了某公司發(fā)貨系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫集成解決方案。該公司由于業(yè)務(wù)的發(fā)展，要在另三個(gè)城市設(shè)立貨倉進(jìn)行發(fā)貨。為此，需要増加原先的MIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一功能。公司委任我作為項(xiàng)目經(jīng)理完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)的工作。我經(jīng)過分析，使用了 Sybase的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)。我設(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)是采用典型的C/S結(jié)構(gòu)，但客戶端連接服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)采用電話線撥號(hào)，速度有限，傳統(tǒng)Windows界面的客戶端應(yīng)用程序相應(yīng)速度比較慢。于是我采用了優(yōu)化數(shù)

據(jù)庫結(jié)構(gòu)的方法，把數(shù)據(jù)分兩部份存放，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放客戶機(jī)，銷售資料主要采用鍵碼放服務(wù)器，應(yīng)用程序再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)從服務(wù)器取鍵碼，到客戶機(jī)取対應(yīng)的解釋。由于鍵碼的數(shù)據(jù)量少，網(wǎng)絡(luò)傳輸便快。在構(gòu)建這個(gè)公布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程中，我著重研究并解決了數(shù)據(jù)同歩和事務(wù)協(xié)調(diào)的問題，到得了良好的應(yīng)用效果。

[正文]

2004年3月，由于公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，要求在其它三個(gè)城市設(shè)立貨倉，處理發(fā)貨業(yè)務(wù)。公司本部運(yùn)行用Sybase數(shù)據(jù)庫的MIS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)貨，該系統(tǒng)用的是C/S結(jié)構(gòu)。由于客戶端連接服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)采用電話撥導(dǎo)，所以直接把客戶端軟件直接安裝在外地訪問本部數(shù)據(jù)庫,速度很慢。于是，公司成立了一個(gè)項(xiàng)目，專門解決這個(gè)問題。在這個(gè)項(xiàng)目中，我擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理。經(jīng)過対現(xiàn)有系統(tǒng)的分析，我們決定利用Sybase提供的技術(shù)，采用分布式數(shù)據(jù)庫集成的方

法來改造目前的系統(tǒng)使之能適應(yīng)新的需要。項(xiàng)目分三個(gè)階段進(jìn)行，一是進(jìn)行需求分析，確定要増加的功能。二是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，改變后數(shù)據(jù)分布如何，系統(tǒng)架構(gòu)如何。最后是實(shí)現(xiàn)和測試，上線。整個(gè)項(xiàng)目歷時(shí)從分析到實(shí)現(xiàn)歷時(shí)三個(gè)月，最后于2004年6月份系統(tǒng)成功上線。

在分析階段時(shí)我發(fā)現(xiàn)由于客戶端地域的分散，遍及三個(gè)省境內(nèi)，連接服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)采用電話撥導(dǎo)方式，速度有限，在使用客戶端應(yīng)用程序時(shí)感覺界面速度很慢。我經(jīng)過分析,認(rèn)識(shí)到許多操作都要從服務(wù)器中取數(shù)據(jù)，速度慢就慢在數(shù)據(jù)訪問上。服務(wù)器是沒有瓶頸的，問題出在網(wǎng)絡(luò)速度上。出于成本和業(yè)務(wù)重方面的考慮，公司不會(huì)用專線連接，只能是電話撥號(hào)。這時(shí)只能改變目前軟件的實(shí)現(xiàn)方法，來適應(yīng)這種低速網(wǎng)絡(luò)的使用模式。

經(jīng)和項(xiàng)目組的人員一起探討，結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫的知識(shí)，我認(rèn)識(shí)到，應(yīng)用程序的每一次數(shù)據(jù)庫操作，都要訪問多個(gè)相聯(lián)的表，其中，有銷售訂單表和物料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表唇戶資料表/貨倉的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。銷售訂單表中存放著出銷售的訂單編號(hào)，成品編號(hào)等，數(shù)據(jù)量少。而基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表就則放著成品的相關(guān)信息，有大量的數(shù)據(jù)。如果考慮把銷售訂單放在服務(wù)器，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放在客戶端，當(dāng)應(yīng)用程序中訪問數(shù)據(jù)時(shí)，總是從服務(wù)器上存取銷售訂單，從客戶端提取成

品/訂單的詳細(xì)信息。由于訂單的數(shù)據(jù)量少，便減少了網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)量，從而提高了界面的響應(yīng)速度。

把數(shù)據(jù)分散存放只是工作的第一歩，接下來要考慮應(yīng)用程序怎樣訪問這種分布式數(shù)據(jù)。開發(fā)應(yīng)用時(shí)，如果每一功能都針対兩個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行，就帶來了很多麻煩。所以，我通過研究Sybase的分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，決定采用CIS （組件集成服務(wù)）部件，來合并兩個(gè)數(shù)據(jù)庫成一個(gè)統(tǒng)一的分布式數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用程序只要連接一個(gè)數(shù)據(jù)庫，就可以透明統(tǒng)一訪問到兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

該技術(shù)具體實(shí)施方法是：在客戶端數(shù)據(jù)庫中建立一個(gè)対服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的遠(yuǎn)程訪問服務(wù)名，包含訪問地址，登錄用戶名，登錄密碼等關(guān)鍵的連接信息；前且対服務(wù)器中銷售訂單建立一個(gè)本地代理表。結(jié)構(gòu)和服務(wù)器中遠(yuǎn)程表完全一樣，它是訪問服務(wù)器中會(huì)員資料的中轉(zhuǎn)和代理?？蛻舳藨?yīng)用程序訪問本地代理銷售資料表時(shí)，實(shí)際上是通過預(yù)先定義的遠(yuǎn)程訪問服務(wù)名中包含的連接信息到服務(wù)器中対應(yīng)的實(shí)際銷售資料表中訪問數(shù)據(jù)。這種訪問対于客戶端完全透明，感覺不到是從物理上獨(dú)立的兩個(gè)服務(wù)器中存服數(shù)據(jù)。所以，這種數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是典型的分布式數(shù)據(jù)庫。部署這種分布式數(shù)據(jù)庫不是難事，只要在客戶端和服務(wù)器上安裝12.0版本以上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，在客戶端服務(wù)器上建立遠(yuǎn)程服務(wù)名和代理表即可。由于Sybase數(shù)據(jù)庫的安裝支持腳本方式，在客戶端應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)安裝過程中，嵌入Sybase數(shù)據(jù)庫的安裝和配置腳本，就自動(dòng)化地完成了所有工作。

在實(shí)際使用該分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程中，遇到了幾個(gè)問題，第一，數(shù)據(jù)同歩?？蛻舳嘶A(chǔ)數(shù)據(jù)不是絕対靜態(tài)的，也有變化，因此在服務(wù)器要設(shè)貫一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)，稱為主點(diǎn)數(shù)據(jù)。客戶端總是要復(fù)制使用，稱為復(fù)制點(diǎn)數(shù)據(jù)。如何及時(shí)感知到服務(wù)器端主點(diǎn)數(shù)據(jù)的變化，有效率地復(fù)制到客戶端，是個(gè)難題。Sybase針対這種應(yīng)用場合，提供了復(fù)制服務(wù)器技術(shù)，但為了避免過于復(fù)雜，我們采用實(shí)際應(yīng)用程序來管理同歩。當(dāng)服務(wù)器端主點(diǎn)數(shù)據(jù)有了更改時(shí)，保存一個(gè)相應(yīng)的標(biāo)識(shí)和時(shí)間戳，客戶端應(yīng)用在登錄服務(wù)器時(shí)，檢資這些標(biāo)識(shí)，一檢測到了數(shù)據(jù)有更新，就首先下載,然后再進(jìn)入系統(tǒng)正常使用。這種方法實(shí)現(xiàn)起來，増加了額外的開發(fā)量，且不能判別繞過應(yīng)用程序?qū)潝?shù)據(jù)的直接修改，但是，是最簡單和有效的方法。

第二個(gè)問題是事務(wù)協(xié)調(diào)問題。物理上獨(dú)立的兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，在協(xié)同操作時(shí)，如果服務(wù)器正好停機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)故障，完整的一個(gè)事務(wù)沒能完成，就會(huì)事務(wù)崩潰,雖然Sybase CIS內(nèi)嵌了兩階段提交技術(shù)，能夠自動(dòng)恢復(fù)。但是應(yīng)用程序在這種情況下，敏感性不夠，操作界面會(huì)無端凝固，影響了使用的方便性。我針対PB対勁于連接的判斷和感知，用了一個(gè)小小編程技巧，使應(yīng)用程序能夠及時(shí)感知到數(shù)據(jù)庫連接故障，及時(shí)停止和恢復(fù)事務(wù)，使操作界面表現(xiàn)友好靈活。

在具體的應(yīng)用中,我們?cè)谌齻€(gè)城市安裝了増強(qiáng)的客戶端應(yīng)用程序，同時(shí)安裝了 Sybase數(shù)據(jù)庫。初始化時(shí)，把基礎(chǔ)數(shù)據(jù)放從公司本部的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入客戶端的數(shù)據(jù)庫中。用戶在外地進(jìn)行發(fā)貨時(shí)，先撥號(hào)上網(wǎng)，然后啟動(dòng)客戶端程序。在登錄過程中，客戶端程序會(huì)檢查服務(wù)器上的標(biāo)識(shí)和時(shí)間戳檢查這些主數(shù)據(jù)是否有更新，如果有就先下載，下載完成后再進(jìn)入系統(tǒng)正常使用。在服務(wù)器更新的數(shù)據(jù)比較多的情況下，下載的時(shí)間會(huì)比較長，這時(shí)如果遇到急需發(fā)貨,則會(huì)影響到貨物不能及時(shí)發(fā)出去。為了解決這個(gè)問題，我設(shè)置了在每天凌晨的某個(gè)時(shí)刻自動(dòng)登錄和啟動(dòng)客戶端程序，在下載更新數(shù)據(jù)完成后自動(dòng)關(guān)閉。這樣可以把一部份數(shù)據(jù)更新的內(nèi)容放在非工作時(shí)間里完成，減少了發(fā)貨登錄的時(shí)間。用戶登錄后開始進(jìn)行發(fā)貨操作。輸入銷售訂單，通過本地代理表系統(tǒng)自動(dòng)到服務(wù)器獲取該銷售訂單的數(shù)據(jù)，如發(fā)貨的數(shù)量，客戶編號(hào)等。而一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)則可以直接從本地的數(shù)據(jù)庫中得到，如銷售產(chǎn)品的描述，客戶的地址/電話/傳真，發(fā)貨的庫位等。完成出貨動(dòng)作后，會(huì)自動(dòng)更新服務(wù)器的庫存。而這一更新通過提交事務(wù)在后臺(tái)進(jìn)行，不影響前臺(tái)的操作。所以，対用戶來講，能夠進(jìn)行正常的操作，不會(huì)因?yàn)樗俣嚷M(jìn)行不下去。

在當(dāng)今的信息社會(huì)里，互聯(lián)網(wǎng)帶來了相互連通的方便，而且知識(shí)爆炸，數(shù)據(jù)的分布式訪問是個(gè)必然的趨勢。目前新起的XML技術(shù)，提供了各種平臺(tái)數(shù)據(jù)庫之間的一個(gè)公共數(shù)據(jù)訪問標(biāo)準(zhǔn)，可以用來構(gòu)建更加靈活，適應(yīng)性更強(qiáng)的分布數(shù)據(jù)庫技術(shù)。將XML用在分布式數(shù)據(jù)庫中，將是未來的一個(gè)趨勢。