简述分布式数据库的模式结构

分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。什么是分布式数据库： 分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展来的。是数据库技术与网络技术结合的产物。分布式数据库系统有两种：一种是物理上分布的，但逻辑上却是集中的。这种分布式数据库只适宜用途比较单一的、不大的单位或部门。另一种分布式数据库系统在物理上和逻辑上都是分布的，也就是所谓联邦式分布数据库系统。由于组成联邦的各个子数据库系统是相对“自治”的，这种系统可以容纳多种不同用途的、差异较大的数据库，比较适宜于大范围内数据库的集成。分布式数据库系统(DDBS)包含分布式数据库管理系统(DDBMS)和分布式数据库(DDB)。在分布式数据库系统中，一个应用程序可以对数据库进行透明 *** 作，数据库中的数据分别在不同的局部数据库中存储、由不同的DBMS进行管理、在不同的机器上运行、由不同的 *** 作系统支持、被不同的通信网络连接在一起。一个分布式数据库在逻辑上是一个统一的整体：即在用户面前为单个逻辑数据库，在物理上则是分别存储在不同的物理节点上。一个应用程序通过网络的连接可以访问分布在不同地理位置的数据库。它的分布性表现在数据库中的数据不是存储在同一场地。更确切地讲，不存储在同一计算机的存储设备上。 这就是与集中式数据库的区别。从用户的角度看，一个分布式数据库系统在逻辑上和集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个场地执行全局应用。就好那些数据是存储在同一台计算机上，有单个数据库管理系统(DBMS)管理一样，用户并没有什么感觉不一样。分布式数据库中每一个数据库服务器合作地维护全局数据库的一致性。分布式数据库系统是一个客户/服务器体系结构。

数据库做拆分的几种方式：

按功能划分（垂直

切分

）

将不同功能相关的表放到不同的数据库中，这样做的好处是非常直观。但当某一部分的功能其数据量或性能要求超出了可控的范围，就需要继续对其进行深入的再切分。

个人总结：

1可以将分布在各处的资源综合利用。而这种利用对用户而言是透明的。

2可以将负载由单个节点转移到多个，从而提高效率。

3分布式技术可以避免由于单个节点失效而使整个系统崩溃的危险

一、关系数据库系统的优点

a．灵活性和建库的简单性：从软件开发的前景来看，用户与关系数据库编程之间的接口是灵活与友好的。目前在多数RDDMS产品中使用标准查询语言SQL，允许用户几乎毫无差别地从一个产品到另一个产品存取信息。与关系数据库接口的应用软件具有相似的程序访问机制，提供大量标准的数据存取方法。

b．结构简单：从数据建模的前景看，关系数据库具有相当简单的结构（元组），可为用户或程序提供多个复杂的视图。数据库设计和规范化过程也简单易行和易于理解。由于关系数据库的强有力的、多方面的功能，已经有效地支持许多数据库纳应用。

二、关系数据库系统的缺点

a．数据类型表达能力差：从下一代应用软件的发展角度来看，关系数据库的根本缺陷在于缺乏直接构造与这些应用有关的信息的类型表达能力，缺乏这种能力将产生以下有害的影响，例如：大多数RDBMS产品所采用的简单类型在重构复杂数据的过程中将会出现性能问题；数据库设计过程中的额外复杂性；RDBMS产品和编程语言在数据类型方面的不协调。

大多数现代的RDBMS产品已成熟地用于商务和财政方面，而这些领域不要求很高和很复杂的数据模型。虽然这些产品多多少少克服了一些以上所述的缺点，但从理论上看关系数据模型不直接支持复杂的数据类型，这是由于第一范式的要求，所有的数据必须转换为简单的类型，如整数、实数、双精度数和字符串。

对于工程应用来说，这种不能支持复杂数据类型的典型结果就是需要额外地分解数据结构工作，这些被分解的结构不能直接表示应用数据，且从基本成分重构时也非常繁琐和费时间。

b．复杂查询功能差：关系数据库系统的某些优点也同时是它的不足之处。虽然SQL语言为数据查询提供了很好的定义方法，但当用于复杂信息的查询时可能是非常繁琐的。此外，在工程应用时规范化的过程通常会产生大量的简单表。在这种环境下由存取信息产生的查询必须处理大量的表和复杂的码联系以及连接运算。

除非这些查询以固定的例行程序方式提供，否则用户就必须对SQL非常熟悉，以便适当地浏览数据库，查出所需的信息。然而，一旦查询方式按固定例行程序方式进行，用户最终就进行应用软件的常规维护。但应用或人机接口软件的变化又可能要求经常修改例行的查询，数据库结构的变化也可能导致例行查询程序以及应用或人机接口软件的失效。由于这些原因，关系数据库系统的维护开销可能是很大的。

由于关系数据库不能提供足够的构造能力及性能方面的原因，在进行较复杂的数据库设计过程中，不可能将许多工程问题直接分解成一些简单的部分。由于缺乏直接指针存取方法，所以查询有关的信息需要花费时间。

c．支持长事务能力差；由于RDBMS记录锁机制的颗粒度限制，对于支持多种记录类型的大段数据的登记和检查来说，简单的记录级的锁机制是不够的，但基于键值关系的较复杂的锁机制来说却很难推广也难以实现。

d．环境应变能力差：在要求系统频繁改变的环境下，关系系统的成本高且修改困难。在工程应用中支持"模式演变"（schemaevolution）的功能是很重要的，而RDBMS不容易支持这种功能。另外，关系数据库和编程语言所提供的数据类型的不一致，使得从一个环境转换到另一个环境时需要多至30％的附加代码。

三、面向对象数据库系统的优点

a．能有效地表达客观世界和有效地查询信息：面向对象方法综合了在关系数据库中发展的全部工程原理、系统分析、软件工程和专家系统领域的内容。面向对象的方法符合一般人的思维规律、即将现实世界分解成明确的对象，这些对象具有属性和行为。系统设计人员用ODBMS创建的计算机模型能更直接反映客观世界，最终用户不管是否是计算机专业人员，都可以通过这些模型理解和评述数据库系统。

工程中的一些问题对关系数据库来说显得太复杂，不采取面向对象的方法很难实现。从构造复杂数据的前景看，信息不再需要手工地分解为细小的单元。ODBMS扩展了面向对象的编程环境，该环境可以支持高度复杂数据结构的直接建模。

b．可维护性好：在耦合性和内聚性方面，面向对象数据库的性能尤为突出。这使得数据库设计者可在尽可能少影响现存代码和数据的条件下修改数据库结构，在发现有不能适合原始模型的特殊情况下，能增加一些特殊的类来处理这些情况而不影响现存的数据。如果数据库的基本模式或设计发生变化，为与模式变化保持一致，数据库可以建立原对象的修改版本。这种先进的耦合性和内聚性也简化了在异种硬件平台的网络上的分布式数据库的运行。

c．能很好地解决"阻抗不匹配"（impedancemismatch）问题。面向对象数据库还解决了一个关系数据库运行中的典型问题：应用程序语言与数据库管理系统对数据类型支持的不一致问题，这一问题通常称之为阻抗不匹配问题。

四、面向对象数据库系统的缺点

a．技术还不成熟。面向对象数据库技术的根本缺点是这项技术还不成熟，还不广为人知。与许多新技术一样，风险就在于应用。从事面向对象数据库产品和编程环境的销售活动的公司还不令人信服，因为这些公司的历史还相当短暂，就该十几年前关系数据库的情况一样。ODBMS如今还存在着标准化问题，由于缺乏标准化，许多不同的ODBMS之间不能通用。此外，是否修改SQL以适应面向对象的程序，还是用新的对象查询语言来代替它，目前还没有解决，这些因素表明随着标准化的出现，ODBMS还会变化。

b．面向对象技术需要一定的训练时间：有面向对象系统开发经验的公司的专业人员认为，要成功地开发这种系统的关键是正规的训练，训练之所以重要是由于面向对象数据库的开发是从关系数据库和功能分解方法转化而来的，人们还需要学习一套新的开发方法使之与现有技术相结合。此外，面向对象系统开发的有关原理才刚开始具有雏形，还需一段时间在可靠性、成本等方面令人可接受。

c．理论还需完善：从正规的计算机科学方面看，还需要设计出坚实的演算或理论方法来支持ODBMS的产品。此外，既不存在一套数据库设计方法学，也没有关于面向对象分析的一套清晰的概念模型，怎样设计独立于物理存储的信息还不明确。

面向对象数据库和关系数据库系统之间的争论不同于70年代关系数据库和网状数据库的争论，那时的争论是在同一主要领域（即商业事务应用）中究竟是谁代替谁的问题。现在是肯定关系数据库系统基本适合商业事务处理的前提下，对非传统的应用，特别是工程中的应用用面向对象数据库来补充不足的问题。面向对象数据库系统将成为下一代数据库的典型代表，并和关系数据库系统并存（而不是替代）。它将在不同的应用领域支持不同的应用需求。

1 编程量减少

数据库服务器提供了用于数据 *** 纵的标准接口API（Application Programming Interface，应用程序编程接 口）。

2 数据库安全高

数据库服务器提供监控性能、并发控制等工具。由DBA（Database Administrator，数据库管理员）统一负 责授权访问数据库及网络管理。

3 数据可靠性管理

数据库服务器提供统一的数据库备份/恢复、启动/停止数据库的管理工具。

4 计算机资源利用充分

数据库服务器把数据管理及处理工作从客户机上分离出来，使网络中各计算机资源能灵活分配、各尽其 用。

5 系统性能提高 能大大降低网络开销。 协调 *** 作，减少资源竞争，避免死锁。 提供联机查询优化机制。 6 易扩展 支持多处理器（相同类型）的水平扩展。 支持多个服务器的水平扩展。 支持垂直扩展，服务器可以移植到功能更强的计算机上，不涉及处理数据的重新分布问题。

四、MySQL的主要优点

1、首先是速度，MySQL通常要比PostgreSQL快得多。MySQL自已也宣称速度是他们追求的主要目标之一，基于这个原因，MySQL在以前的文档中也曾经说过并不准备支持事务和触发器。但是在最新的文档中，我们看到MySQL 402-alpha已经开始支持事务，而且在MySQL的TODO中，对触发器、约束这样的注定会降低速度的功能也列入了日程。但是，我们仍然有理由相信，MySQL将有可能一直保持速度的优势。

2、MySQL比PostgreSQL更流行，流行对于一个商业软件来说，也是一个很重要的指标，流行意味着更多的用户，意味着经受了更多的考验，意味着更好的商业支持、意味着更多、更完善的文档资料。

3、与PostgreSQL相比，MySQL更适宜在Windows环境下运行。MySQL作为一个本地的Windows应用程序运行(在NT/Win2000/WinXP下，是一个服务)，而PostgreSQL是运行在Cygwin模拟环境下。PostgreSQL在Windows下运行没有MySQL稳定，应该是可以想象的。

4、MySQL使用了线程，而PostgreSQL使用的是进程。在不同线程之间的环境转换和访问公用的存储区域显然要比在不同的进程之间要快得多。

5、MySQL可以适应24/7运行。在绝大多数情况下，你不需要为MySQL运行任何清除程序。PostgreSQL目前仍不完全适应24/7运行，这是因为你必须每隔一段时间运行一次VACUUM。

6、MySQL在权限系统上比PostgreSQL某些方面更为完善。PostgreSQL只支持对于每一个用户在一个数据库上或一个数据表上的INSERT、SELECT和UPDATE/DELETE的授权，而MySQL允许你定义一整套的不同的数据级、表级和列级的权限。对于列级的权限，PostgreSQL可以通过建立视图，并确定视图的权限来弥补。MySQL还允许你指定基于主机的权限，这对于目前的PostgreSQL是无法实现的，但是在很多时候，这是有用的。

7、由于MySQL 402-alpha开始支持事务的概念，因此事务对于MySQL不再仅仅成为劣势。相反，因为MySQL保留无事务的表类型。这就为用户提供了更多的选择。

8、MySQL的MERGE表提供了一个独特管理多个表的方法。

9、MySQL的myisampack可以对只读表进行压缩，此后仍然可以直接访问该表中的行。

es数据库优缺点为。

1、优点：速度快，ES是专门为文本搜索而设计的，使用者可以通过简单的API查询所需文档并得到响应；可扩展，ES可以轻松地分配分布在多个节点上的数据和 *** 作，用户可以轻松地扩展并提高性能；可靠性高，ES可以水平扩展，包括自动集群和d性搜索等功能，具有优秀的故障转移和恢复能力；易用性好，ES使用RESTAPI进行交互，具有良好的可 *** 作性和易部署性。

2、缺点：数据安全性差，ES对数据的安全性要求需要用户自己保障，需配置好权限控制等安全规则；硬盘容量占用方面ES不支持动态裁剪，它将在硬盘中占用更多的空间，并且无法自动删除过期的数据；ES的排名算法相对简单，缺乏语义分析等高级特征。

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