1.3 分布式數據庫系統的作用和特點

1.3.1 作用

分布式數據庫系統是地理上（或物理上）分散而邏輯上集中的數據庫系統，適用于分散型組織結構的任何信息系統，如：航空公司訂票系統，陸、海、空協同指揮系統，網絡化制造系統，銀行通存通兌系統，以及物流配送系統等。這些系統都涉及分散在不同地理位置上數據的一致性、完整性及有效性，采用相互獨立的集中式數據庫系統難于實現。在此推動下，需要開發分布式數據庫系統，有效地適應地理位置上分散的、網絡環境下互連的、邏輯上統一的分布式數據管理需求。

1.3.2 特點

分布式數據庫系統是在集中式數據庫系統和計算機網絡技術基礎上發展起來的，同時提出了許多新觀點、新方法和新的實現技術，有效地提高了系統的性能。因此，分布式數據庫系統具有許多集中式數據庫系統所不具備的優點。但由于分布式數據庫系統的復雜性，有些技術的實現還不完善，如恢復開銷龐大導致系統效率嚴重下降、難于達到完全透明等。其具體特點介紹如下。

1.分布式數據庫系統的優勢

分布式數據庫系統由多個場地上的數據處理節點組成，允許存在一定的數據冗余，強調局部處理能力，主要具有如下優勢。

●適合分布式數據管理，有效地提高系統性能。分布式數據庫系統由網絡中多個分布于不同場地上的數據處理節點組成，每個節點類似于一個集中式數據庫系統，具有局部自治性和全局協調一致性的特點。可見，分布式數據庫系統適合具有地理分布特性的企業或機構的數據管理任務。分布在不同區域、不同級別的各個部門可局部管理其自身的數據，既體現了其局部自治特性，也降低了通信代價，有效地提高了系統處理性能。同時，系統可充分利用分布的數據處理資源，并行、協調地對數據進行有效處理，達到提高系統總體處理能力、提高系統吞吐率和系統響應速度的目的。另外，由于可利用分布式數據庫系統的局部特性，盡量減少本地數據在其他場地上的存儲，因此可以大大減少網絡上的信息傳輸量，這也可有效避免由于網上數據傳輸所帶來的敏感數據泄漏等不安全因素的影響，提高數據的安全性。

●系統經濟性和靈活性好。隨著計算機處理能力的提高，支持分布式數據庫系統的運行環境可以由各微機服務器群或高性能微機機群組成。同由一個大型計算機所支持的一個大型的集中式數據庫相比，前者具有更高的性價比和更好的實施靈活性。因為大型的集中式數據庫系統通過遠程終端實現遠程處理，不具有分布式數據庫系統所具有的本地處理能力。并且，分布式數據庫系統可利用現有的設備和系統，省時、省力、投資少，具有可擴展性。例如，將局域網環境下已有的集中式數據庫系統作為一個新的場地，按需加入或按需撤出。可見，分布式數據庫系統建設成本低、靈活性強、可伸縮性好。

●系統的可用性和可靠性高。分布式數據庫系統中的資源和數據分布在地理位置不同的場地上，為系統所有用戶共享，并允許存儲數據副本，數據具有一定冗余度。當在個別場地或個別通信鏈路發生故障時，不會導致整個系統崩潰。系統的局部故障也不會引起全局失控，系統的容錯能力強、可用性和可靠性高。

2.分布式數據庫系統存在的問題

分布式數據庫系統能夠統一地管理和協調各個局部場地上的數據處理，保證全局數據的一致性、完備性和安全性。但由于系統本身龐大，面臨的分布式應用復雜多樣，因此存在如下主要問題。

●系統設計復雜。分布式數據庫的分片設計、分配設計依賴于系統的應用需求，并且影響系統的性能、響應速度及可用性等。分布式數據庫的查詢處理和優化、事務管理、故障恢復和并發控制以及元數據管理等，都需要分布處理。因此，與集中式系統相比，分布式系統的設計更加復雜。

●系統處理和維護復雜。分布式系統具有分布結構和分布處理的特性，當涉及分布場地上的數據時，需要統一實時處理數據，并要保證數據的一致性。同時，需要全局統一實現分布式調度和并發執行，以及故障發生后的分布式恢復。可見，分布式數據庫系統的處理和維護遠比集中式數據庫系統復雜。

●數據的安全性和保密性較難控制。在分布式數據庫系統中，不同場地的局部數據庫系統具有一定程度的場地自治性，因而，不同場地的管理員可以采用不同的安全措施，這就難以保證全局數據的安全性。另外，分布式數據庫系統需要通過通信網絡傳輸控制消息和數據，必須保證消息和數據在網絡通信過程中的安全性。