基于交換中心的分布式系統數據同步技術

譚松榮 王偉

摘要：本文探討了分布式系統數據同步技術的綜合概述，研究分析了對分布式系統數據同步技術的設計。

關鍵詞：交換中心;分布式系統;數據同步技術

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0140-01

由于分布式數據庫系統的高效性、數據共享等優點，在目前社會發展的過程中得到了廣泛的應用，所以一種基于交換中心的分布式系統數據同步的技術以應運而生，這種技術能夠讓各個數據庫的站點在交換中心中對數據進行直接交換，并且能夠靈活將同步模式和數據下發的方式進行配置，在很大程度上使數據的安全性、完整性和抗抵賴性得到了保證。

1 分布式系統數據同步技術的綜合概述

1.1 數據同步技術

數據同步技術就是指將數據庫站點之間的數據的更新能夠在分布式數據庫系統中得到同步，讓數據能夠分布存放，從而讓數據庫能夠進行分布式的處理的一種技術。這種處理方式通過將允許使用的應用程序透明地對分布存放的數據進行存取，能夠讓用戶在使用的過程中感覺這些數據是存放在本地相應的服務器上，在一定程度上增加了用戶的體驗感。

1.2 分布式數據庫系統同步技術的特點

分布式系統數據同步技術主要有四個特點，包括跨平臺性和異構性、能靈活配置同步模式、穩定性以及在傳輸過程中的機密性。該技術的跨平臺性和異構性體現在使用JAVA技術進行開發，將XML作為其中的一種中間件，能夠在一定程度上降低異構的數據庫系統中存在的差異和不兼容的問題，讓數據能夠在該系統中進行交換，使系統的擴充和與其他一些系統的信息交流得到了發展;能靈活配置同步模式體現在可以在不同的應用環境中選擇不同的數據同步的模式，而數據同步的模式主要有兩種，其中包括全量同步和增量同步;其穩定性主要體現在在網絡運行的過程中不會因為網絡的不穩定而丟失相關的數據，也不會使相應的數據系統出現錯亂的現象;機密性體現在由于在數據的傳輸過程中，采用的是一種特殊的封裝格式，并且使用的是安全性比較好的設備進行傳輸，因此能夠保證整個數據的傳輸過程有很好的機密性和完整性[1]。

2 對分布式系統數據同步技術的設計

2.1 對其架構的設計

分布式系統數據同步技術主要采用的是一種基于交換中心的同步架構的模式，其主要是將每個數據庫站點所要提交的同步數據提供給交換中心，然后讓交換中心能夠自主根據數據庫站點的需要分發相應的數據。這樣使數據庫的站點發生一定的改變之后，不用直接將數據分發給其他的數據庫站點，它只用將發生改變的數據發送給交換中心，然后讓交換中心對發生變化的數據進行分發，有效避免了各個數據庫站點之間交換數據信息的頻率，也使各個站點之間的連接性減弱[2]。

基于交換中心的同步架構模式有兩個優點，其一是能夠靈活配置同步模式，數據系統中的每個站點將產生的數據信息傳送給交換中心，不需要對數據進行全量同步或者增量同步的考慮，其二是在一定程度上避免了總的數據庫的站點對其它站點進行維護的麻煩，并且根據后期的需要增加或者減少的站點也不會影響數據庫站點的正常運行。

2.2 同步技術的具體實現

（1）相關系統的具體組成。組成同步系統主要有各個數據庫站點的同步模塊、交換中心以及數據進行傳輸的模塊，數據庫站點的同步模塊的工作主要是采集發生變化的數據、封裝XML的數據以及對XML數據進行解析等;交換中心的工作主要是配置相關的同步模式并對各個同步的數據庫站點進行維護等;而數據進行傳輸的模塊的工作主要是有效保證數據傳輸過程中的安全等。比如有兩個同步模塊A和B，兩個數據庫站點A和B，有效將兩個同步模塊部署在相應的數據庫站點中，可以及時發現數據發生變化的情況。在一個站點發生了數據變化的時候，可以通過相關的數據采集模塊對變化的數據進行采集，然后使用XML的封裝模塊將變化的數據封裝成相應的XML格式，將該格式的文件放到傳輸的模塊進行傳輸，當交換中心接受到傳輸過來的數據之后，要將數據進行匯總和分析，這就是整個階段中的上報階段，當上報階段完成之后，交換中心就可以根據匯總出的數據，有效根據同步配置的信息學，將數據在各個站點內進行分發，最后再由各個數據庫站點接收完數據之后，將XML格式進行解析完成入庫工作，這就是最后的下發階段。這樣分工明確的工作流程，在很大程度上提高了數據庫系統的工作效率。

（2）捕捉變化的數據的方式。數據進行同步的基礎就是獲取到數據信息的變化，它不僅是數據進行同步更新的主要依據，還是進行同步操作的主體。所以可以在源數據庫中對一些需要同步的數據信息建立相關的觸發器，讓同步數據在數據庫中發生插入等變化的操作時，把一些發生變化的數據進行標記，并且將變化的數據轉變成XML格式的文件傳輸給交換中心。通過研究表明，這種方法比一般的日執法和快照法等執行的效率更高。

（3）同步系統中的XML文本格式。XML文本格式就是當數據庫站點中的數據發生一些變化時，通過同步的程序將變化的數據生成相應的XML文本格式，將之發布到交換中心中，其主要的結構如下：

<complexType name=“header”>

<sequence>

......

......

</sequence>

</complexType>

（4）同步系統中的安全傳輸模塊。由于分布式系統數據同步系統主要是基于交換中心，所以交換中心要維護每個站點之間存在地址信息，各個站點之間也要了解交換中心的地址。對同步系統安全傳輸模塊的編程主要采用的是JAVA的套接字，有效通過將IP地址與相應的端口進行連接，讓數據傳輸的過程能夠安全。其中可以使用socket系統，由于該系統是根據不同客戶的不同需求而設計的，所以在使用的過程中，有不同的socket系統提供，socket可以有效利用客戶和服務器解決各個數據庫之間的連接問題，并且在使用socket進行傳輸的過程中還有相應的安全傳輸數據的協議，通過密鑰對發送的數據進行保護，并且其簽名值是數據體的簽名，可以通過驗證相關的用戶的身份信息保證傳輸過程中數據的安全和完整[3]。

3 結語

隨著科學技術的不斷發展，對互聯網系統的要求越來越高，因此基于交換中心的分布式系統數據同步技術的出現是必然的趨勢，通過對同步技術的架構設計、數據的捕捉方式等進行分析，可以清楚的了解到分布式系統數據同步技術不僅能夠使數據的同步工作能夠更高效、更準確，還能夠讓同步模式能夠靈活配置，有效降低了以往各個站點之間進行配置的復雜程度，讓數據庫之間的數據交換能夠變得更加簡單。

參考文獻

[1]張瑩，步曉亮，李強，徐輝.基于交換中心的分布式系統數據同步技術[J].通信技術，2018（2）：365-369.

[2]王昭.分布式異構數據源同步框架的研究與實現[D].天津理工大學，2018.

[3]夏明慧.分布式數據庫數據同步的應用分析[J].智能城市，2016（3）：78-79+82.

Data Synchronization Technology of Distributed System Based on Exchange Center

TAN Song-rong， WANG Wei

（Tianyi Ai Music Cultural Technology Co.， Ltd. ， Guangzhou Guangdong 510180）

Abstract：This paper discusses the comprehensive overview of data synchronization technology in distributed system， and studies and analyses the design of data synchronization technology in distributed system.

Key words：exchange center; distributed system; data synchronization technology