Системы управления базами данных (СУБД) стали сегодня общепризнанным инструментом создания прикладных программных систем. Эти инструментальные средства постоянно совершенствуются и фирмы-разработчики СУБД внимательно следят за успехами своих конкурентов, пытаясь оперативно включить в свои пакеты новые функции, реализованные у конкурентов. Правда внутренняя архитектура СУБД не всегда позволяет сделать это удачно.
Одной из наиболее интересных новых возможностей современных мощных коммерческих СУБД является поддержка распределенных баз данных. Распределенные базы данных реализуются в локальной или глобальной компьютерной сети. При этом части одной логической базы данных располагаются в разных узлах сети, возможно на разнотипных компьютерах с различными операционными системами. Даже данные одной таблицы реляционной СУБД могут физически храниться в разных узлах сети, размещенных, например, в разных городах страны. Причем пользователи любого узла такой распределенной СУБД имеют доступ к данным всех остальных узлов. Такое распределение данных позволяет, например, хранить в узле сети те данные, которые наиболее часто используются в этом узле. Такой подход облегчает и ускоряет работу с этими данными и оставляет возможность работать с остальными данными БД, хотя для доступа к ним требуется потратить некоторое время на передачу данных по сети.
Основной особенностью распределенной базы данных является ее «прозрачность» для пользователей и разработчиков приложений. Т.е. пользователи и разработчики представляют распределенную БД в виде некоторой единой логической локальной БД, не задумываясь о физическом расположении ее компонент. Все приложения создаются так, как будто бы они работают с этой единой логической локальной БД. Отладка приложений также может выполняться на локальной БД.
Перенесение частей этой локальной БД в различные узлы сети может выполняться в более позднее время администратором БД и оно не влечет за собой изменения приложений. Более того, пользователи и разработчики приложений могут даже не знать о том, где теперь физически размещены данные, с которыми они работают. Поиск и пересылку удаленных данных автоматически выполняют программные средства СУБД.
Конечно для того, чтобы реализовать такой простой для конечного пользователя и разработчика механизм представления распределенной БД, необходимо решить множество проблем. Наиболее очевидные из них связаны с обеспечением целостности и непротиворечивости данных распределенной БД, реализацией механизма поддержки «прозрачности» распределенной БД, реализацией единого механизма работы с частями БД, находящимися в СУБД различного типа и расположенными на разнотипных компьютерах с различными операционными системами, обеспечением приемлемого быстродействия прикладной системы и т.д.
Сегодня многие фирмы — разработчики СУБД заявляют о том, что они поддерживают работу с распределенными БД, однако при ближайшем рассмотрении в большинстве случаев эти заявления оказываются несколько преувеличенными. Специалисты в области СУБД считают, что только несколько пакетов СУБД позволяют в некоторой степени реализовать распределенную базу данных.
В работе дано следующее определение распределенной БД: «Распределенная БД — это множество физических баз данных, которые выглядят для пользователя как одна логическая БД». К сожалению на сегодняшний день ни одна СУБД полностью не реализует это определение. Наиболее близко к его реализации подошли следующие СУБД:
— Informix On-Line фирмы Informix Software;
— Ingres Intelligent Database фирмы Ingres Corp;
— Oracle (version 7) фирмы Oracle Corp;
— Sybase System 10 фирмы Sybase Inc.
Хотя ни одна из этих 4 СУБД полностью не реализует все функции распределенной СУБД, однако каждая из них реализует или в скором времени будет реализовывать поддержку работы с распределенной БД.
В большинстве случаев распределенная СУБД состоит из ядра СУБД и набора дополнительных продуктов, покупаемых отдельно, которые обеспечивают работу с распределенной БД. Некоторые фирмыразработчики СУБД встраивают средства работы с распределенной БД в ядро СУБД. Кроме того, различные фирмы вкладывают разные понятия в термин «распределенная СУБД» и по разному определяют набор необходимых для такой СУБД функций. Поэтому потенциальным покупателям распределенных СУБД очень непросто сравнивать эти СУБД между собой и делать правильный выбор. Однако существует некоторый набор функций, которые должны быть присущи каждой распределенной СУБД. Наиболее распространенным описанием этих функций является следующее:
«Распределенная СУБД обеспечивает пользователям доступ к информации независимо от того, какое оборудование и какое прикладное программное обеспечение используется в узлах сети. Пользователи при этом не обязаны знать, где физически размещаются данные и как надо выполнять физический доступ к ним. Распределенная СУБД позволяет выполнять горизонтальное и вертикальное «расщепление» таблиц и помещать данные одной таблицы в различных узлах сети. Запросы к данным распределенной БД формулируются так, как будто база данных локальна. При обработке транзакций и выполнении операций копирования/восстановления распределенной БД обеспечивается целостность всей БД.