基于類電磁機制算法的分布式數據庫數據分配研究

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摘 要：針對目前分布式數據庫數據分配方法存在的代價公式復雜，算法執行效率較低或所求結果與最佳方案相差較大等問題，本文提出了一種基于類電磁機制算法的數據分配策略。旨在尋找高效的分布式數據庫數據分配方法。結果表明：本文提出的分配策略與傳統數據分配策略相比具有較高的效率，且與最佳方案更為接近。可應用于陜西省防雷管理信息系統中分布式數據庫的建設。

關鍵詞：分布式數據庫； 類電磁機制算法； 數據分配； 分配策略

0 引 言

由于計算機網絡通信的迅速發展以及地理上分散的公司、團體和組織對數據庫更為廣泛的應用需求，20世紀80年代，在集中式數據庫系統成熟技術的基礎上產生和發展了分布式數據庫系統（Distributed Database System）。分布式數據庫系統符合當今信息系統應用的需求，符合當今企業組織的管理思想和管理方式。

數據分配問題是影響整個分布式數據庫系統性能的關鍵因素，數據分配的主要目標之一是數據處理的本地性，即盡可能把數據片段分配在使用它們的應用所在的站點上，從而減少遠程訪問，由此產生的數據冗余又會帶來數據一致性問題。只有數據片段分配的合理，整個分布式數據庫系統的性能、效率、數據的可用性和可靠性才會處于良好的狀態。研究該問題的最終目的是找到一個使有遠程訪問代價和局部處理代價組成的總代價最小的分配方案[1]。因此有必要對數據分配問題進行深入研究。

類電磁機制算法是由Birbil和Fang于2003年受電磁場中帶電粒子之間的吸引排斥機制啟發提出的[2]。該算法具有尋優機理簡單、所需資源少、收斂速度快等特點，是一種典型的啟發式隨機搜索技術，具有很強的魯棒性，能適應不同領域的優化問題求解，并且在大多數情況下都能得到比較滿意的解[3]。