分布式異構數據集成系統的研究與分析

周瑩

摘要：本文首先簡要分析了異構分布式數據庫系統，指出了異構數據庫的差異與分類，最后探討了異構分布式數據庫系統的具體設計思路，望能為此領域研究有所借鑒。

關鍵詞：異構分布式數據庫；全局數據字典；查詢優化

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）07-0220-01

受各因素影響，許多大中型企業當中的各個職能部門，均會使用滿足自身實際需要的不同數據庫系統，即使是一個事先有著嚴密安排，尤其是有著全面信息規劃的企業部門，其無論是在人事變遷方面，還是在時間推移上，均會造成不同程度，甚至多樣性的異構數據庫并存狀況。針對那些普通用戶而言，他們希望把充斥于各個層次的異構特性均屏蔽掉，他們不需要去深入了解各物理數據庫系統當前的分布狀況，同時也不需要明白其基礎結構構成；除此之外，也不需要自己去匯總結果及轉換數據，在實際操作中，僅需經簡單操作，有目的性的進行全局查詢，便能從中得到比較滿意的結果。針對此種技術來講，其實為一個能夠與各種數據庫之間，構建更為緊密的關系，還能根據實際需要，與各種數據庫間進行準確、細化的區分。本文就分布式異構數據集成系統及其設計思路作一探討。

1 異構分布式數據庫系統淺析

異構分布式數據庫系統實為一個擁有相同或不同數據模型，邏輯完整，并且還具有比較典型的站點自治性，在物理層面上，有規律的分散于幾個臺，且彼此均與計算機當中的數據庫系統有著緊密關聯。需要指出的是，在異構分布式數據庫系統中，在各節點處分布的數據庫系統，其擁有諸多特性，如擁有分布透明性、自治性與獨立性，用戶對數據庫的操作，類似于在本地進行操作，不需要太過注重具體細節，比如物理位置等；除此之外，它在邏輯與物理上，能夠根據實際需要，以一種合理、妥當的方式，屏蔽掉各數據庫之間所存在的差異，因此，能夠較好的幫助、引導用戶，以一種科學方式，借助數據操作語言（DML），對各種數據庫展開操作與處理。

當前，在達成此數據庫系統的體系結構方面，有2種比較可行的操作方法：（1）對于不同類型的異構型數據庫，都設置有比較實用且有效的用戶交互接口，不需要進行集成處理與分析。此方法可行且簡便，但是對于用戶而言，則難以比較透明的去對數據進行訪問，且當增加新的異構數據庫時，需使用戶接口增加，因而較為繁瑣。（2）基于各成員數據庫上，能夠形成一個具有全局性質的操作模式，最終達到對該系統實施有效控制的目的。針對此全局模式來講，其由諸多數據庫構成。當將此模式建好之后，便可根據實際需要，實時或有選擇性的訪問各數據庫。

2 異構數據庫的差異及分類分析

2.1 異構數據庫的差異

對于異構數據庫而言，在其內部往往充斥著各種類型的數據庫，如同數據模型不同廠商的同質異型數據庫及不同物理模型的數據庫，從根本上來講，要想把異構數據庫借助于網絡而連接起來，使其數據資源共享，便需將其差異找出來。當前，許多因素均會數據庫差異，比如系統控制方式、計算機硬件、網絡結構與操作系統等。

2.2 異構數據庫的分類

基于傳統層面來考量，異構數據庫在劃分上，主要是依據數據共享的廣度以及模式類型來開展的，此外，還借助于各種能夠訪問數據的工具來劃分。（1）對于充斥于異構數據庫的相關模式而言，主要有兩種，其一為全局模式，其二是局部模式。（2）針對異構數據庫系統當中的數據共享而言，其層次有2種，其一，在整個組件數據庫架構體系當中，連接特定的或有針對性的數據項，其二，在整個組件數據庫體系中，與模式之間存在緊密關聯的數據項。針對那些密切相關與模式的數據項，要想實現數據的連接，便需要時刻保持與此些模式約束方面的一致性。（3）數據訪問方式的劃分：查詢多數據庫系統；查詢一個集中的數據倉庫；在組件數據庫中瀏覽數據。

3 異構分布式數據庫系統的設計

3.1 系統總體結構

在實際操作中，針對異種數據庫而言，要想達成彼此之間的訪問，數據集成為其關鍵所在。針對數據集成來講，就是根據實際需要，以多個異種數據庫為對象，將其當作一個比較典型且實用價值高的邏輯數據庫，并用此來處理各類數據。針對虛擬數據庫集成技術來講，其便是一個比較實用且高效的解決方法；針對此方法來講，其將指針設置于中心位置，而針對數據而言，則仍設置在原先指定的位置。針對此種新路徑、新途徑而言，可以比較好的解決掉傳統數據所存在的存儲問題。

對于全局數據字典來講，其在整個數據集成架構當中，往往處于中心位置，發揮著關鍵作用。而在全局數據字典體系中，可以獲得一個以分布數據為對象且應用價值高的邏輯視圖，針對其作用而言，即把所存在的語義差異較好的解決掉，并根據實際需要，為異構數據流提供所需要的支持與服務，因而不僅有SQL能力，還具有較好的分布查詢優化功能。

3.2 異構分布式數據庫系統集成實現

針對整個集成環境而言，其核心即為調節器。針對本文所設計的調節器來講，其就是一個基于人工智能技術，所開發出的實用性軟件模塊，其內嵌了知識模塊，因而能夠更好的處理各種信息源。在問題空間中，其核心任務便是搜索，其借助于以組件數據庫為基礎的元數據及信息源，對與之相關的庫、表加以明確，并進行有針對性的分解查詢，使之成為數據庫的子查詢。在實際操作中，尤其是在明確數據源時，在選擇調節器時，需選擇那些已經得到相應優化的數據源；在此過程中，需考慮如下內容：其一，在物理上，需盡量減少數據流量；其二，基于邏輯層面，將與查詢有關聯的數據庫等考慮在內，并對執行的序列進行查詢。

針對調節器來講，從基礎層面來分析，其即為用問題空間，有選擇性與目的性的描述用戶所提交的查詢任務。對于問題空間來考量，從根本上來講，其就是一個比較典型的狀態集，用于明確或闡述任務的當前情況及狀態。對于一個操作符而言，其所代表的實際就是完成任務所需要采取的具體手段。比如以某個狀態為對象，根據當前情況及現實需要，對其進行一次算符操作，且形成一個全新的、目的明確的狀態。

4 結語

綜上，針對異構數據庫的聯合使用來講，其除了在數據庫原先應用中起到至關重要的作用外，還是未來新應用領域核心部分。針對其領域來講，不僅有數字出版、電子商務，而且還有地球觀測系統等。而以異構數據庫為典型代表，且作用日漸凸顯的異構信息源，其在實際應用中的互用與集成，有力推動著其在數據庫未來應用中的作用發揮。

參考文獻

[1]郗海龍，楊延雙.基于XML的分布式異構數據庫數據同步系統應用研究[J].沿海企業與科技，2009，（2）：38-40.

[2]高玉蘭，姚世軍，江瀾.基于ontology的分布式異構數據庫集成研究[J].計算機工程與設計，2008，29（19）：4906-4909.

[3]鄭南，鄭扣根.支持分布式異構地理數據共享與集成的GIS設計與實現[J].計算機應用研究，2004，21（8）：200-202.