¿Qué es el concepto de heterogeneidad? ¿Qué es la heterogeneidad?
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Análisis:
Los sistemas de bases de datos heterogéneos son múltiples sistemas de bases de datos relacionados. Puede lograr un intercambio total y un acceso transparente a los datos. Cada sistema de base de datos ya existe y tiene su propio DMBS antes de unirse al sistema de base de datos heterogéneo. Cada componente de la base de datos heterogénea tiene su propia autonomía. Al compartir datos, cada sistema de base de datos aún mantiene sus propias características de aplicación, control de integridad y control de seguridad. La heterogeneidad de los sistemas de bases de datos heterogéneos se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
Heterogeneidad de la arquitectura informática
Cada base de datos participante puede ejecutarse en una computadora central, una minicomputadora, una estación de trabajo, una PC o un sistema integrado. .
Heterogeneidad de los sistemas operativos básicos
El sistema operativo básico de cada sistema de base de datos puede ser Unix, Windows NT, Linux, etc.
La heterogeneidad del propio DMBS
Puede ser Oracle, SQL Server, etc., que son sistemas de bases de datos relacionales, o pueden ser bases de datos con diferentes modelos de datos, como relaciones. , esquemas, jerarquías, etc. Las bases de datos funcionales, orientadas a objetos y en red se combinan para formar un sistema de base de datos heterogéneo.
----El objetivo del sistema de base de datos heterogéneo es lograr la fusión y el intercambio de recursos de información de datos, recursos de equipos de hardware y recursos humanos entre diferentes bases de datos. El punto clave es establecer un esquema de datos global o una vista externa global basada en el esquema de la base de datos local. Este modelo global es particularmente importante para construir sistemas avanzados de apoyo a la toma de decisiones.
----Las grandes organizaciones tienen sucursales en muchos lugares y cada suborganización tiene sus propios datos de información en su base de datos. Sin embargo, a los tomadores de decisiones generalmente solo les importa la información de nivel macro descrita por el. modelo global. La descripción del esquema global de bases de datos heterogéneas basadas en tecnología de almacenamiento de datos es una buena solución. El almacén de datos puede recopilar información de múltiples bases de datos en sistemas de bases de datos heterogéneos y establecer un modelo global unificado. Al mismo tiempo, los datos recopilados también admiten el acceso a datos históricos. Los usuarios pueden realizar soporte de decisiones a través de la interfaz de datos unificada proporcionada por el almacén de datos. . Consulta.
Conversión de bases de datos
---- Para sistemas de bases de datos heterogéneos, se deben lograr dos puntos para lograr el intercambio de datos: uno es lograr la conversión de la base de datos y el otro es lograr un acceso transparente a; datos . El sistema DM3, un sistema de gestión de bases de datos comercial con derechos de autor independientes desarrollado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, logra estos dos puntos a través de las herramientas de conversión de bases de datos y las interfaces API proporcionadas.
---- DM3 proporciona una herramienta de conversión de bases de datos, que puede convertir un modelo definido en un sistema de base de datos en un modelo en otra base de datos y luego cargar los datos según sea necesario. En este momento, el usuario usted. Puede utilizar su sistema de base de datos familiar y su lenguaje de consulta familiar para lograr el objetivo de compartir datos. La herramienta de conversión de bases de datos primero realiza la conversión de tipos, accede al sistema de la base de datos de origen, convierte el modelo de definición de datos de la base de datos de origen en el modelo de definición de datos de la base de datos de destino y luego realiza la reorganización de los datos, es decir, carga los datos en la base de datos de origen. sistema en la base de datos de destino.
----Durante el proceso de conversión, a veces es difícil lograr una conversión equivalente estricta. Primero, debemos determinar los diversos conflictos de sintaxis y semánticos que existen en los dos modelos. Estos conflictos pueden incluir:
Conflictos de nombres: es decir, los identificadores en el modelo de origen pueden ser palabras reservadas en el modelo de destino. Entonces necesitas cambiarle el nombre.
Conflicto de formato: el mismo tipo de datos puede tener diferentes métodos de representación y diferencias semánticas. En este caso, es necesario definir una función de transformación entre los dos modelos.
Conflicto estructural: si los modelos de definición de datos entre los dos sistemas de bases de datos son diferentes, como el modelo relacional y el modelo jerárquico respectivamente, entonces los atributos y relaciones de la entidad deben redefinirse para evitar la pérdida de atributos. o información de contacto.
---- En resumen, después de la conversión de datos, por un lado, toda la información que debe compartirse en el esquema de la base de datos de origen se convierte a la base de datos de destino, por otro lado, esta conversión no puede contener información redundante restante.
---- Las herramientas de conversión de bases de datos pueden realizar la conversión de modelos de datos entre diferentes sistemas de bases de datos. El problema que necesita más investigación es: si la conversión de la base de datos realiza la conversión del esquema de definición de datos y la conversión de datos al mismo tiempo. puede causar el mismo problema Datos *** Hay múltiples copias en sistemas de bases de datos heterogéneos, por lo que es necesario introducir nuevos mecanismos de control de acceso. Sobre la base de garantizar la autonomía de cada base de datos participante y mantener su integridad y seguridad, proporciona control de acceso global, mecanismo de concurrencia y control de seguridad para sistemas de bases de datos heterogéneos.
---- Si la conversión de la base de datos solo realiza la conversión de la definición de datos y no produce una copia de los datos, el acceso a los datos dentro del marco del nuevo modelo de definición de la base de datos de destino aún se implementará accediendo los datos en el sistema de base de datos de origen. En este momento, las transacciones implementadas utilizando el lenguaje de procesamiento de datos en el nuevo sistema de base de datos no pueden acceder directamente a la base de datos de origen y deben traducirse a nivel de transacción antes de poder ejecutarse.
Acceso transparente a los datos
---- El acceso transparente a los datos se realiza en sistemas de datos heterogéneos y los usuarios pueden tratar los sistemas de bases de datos distribuidas heterogéneas como distribuciones ordinarias. Utilice un lenguaje de procesamiento de datos familiar. para acceder a la base de datos, al igual que acceder a un sistema de base de datos. Sin embargo, actualmente no existe un modelo de definición de datos ni un lenguaje de consulta de datos ampliamente utilizados. Se pueden utilizar tecnologías como la conversión de muchos a uno y el middleware bidireccional para lograr un acceso transparente a los datos. Open Database Connectivity (ODBC) es una interfaz de programación de aplicaciones (API) estándar que se utiliza para acceder a datos en sistemas de gestión de bases de datos relacionados o no relacionados. ODBC proporciona un conjunto de especificaciones de interfaz de llamadas de alto nivel y un entorno de soporte de tiempo de ejecución basado en bibliotecas de vínculos dinámicos para aplicaciones. Actualmente, las herramientas front-end de uso común para el desarrollo de aplicaciones de bases de datos, como Power Builder, Delphi, etc., conectan varios sistemas de bases de datos a través de la interfaz Open Database Connectivity (ODBC). La mayoría de los sistemas de gestión de bases de datos (como Oracle, Sybase, SQL Server, etc.) proporcionan los controladores ODBC correspondientes, lo que hace que el sistema de base de datos sea muy abierto. La mayor ventaja de la interfaz ODBC es su interoperabilidad. Idealmente, cada controlador y fuente de datos debería admitir exactamente las mismas llamadas a funciones ODBC y declaraciones SQL, de modo que las aplicaciones ODBC puedan operar todos los sistemas de bases de datos. Sin embargo, de hecho, diferentes bases de datos tienen diferentes niveles de soporte para la sintaxis SQL. Por lo tanto, la especificación ODBC define el nivel de coherencia del controlador. La coherencia de la API de ODBC determina los tipos de funciones ODBC que la aplicación puede llamar. Hay tres niveles de funciones. Actualmente, la API ODBC de DM3 admite todas las funciones de la extensión de segundo nivel en la especificación ODBC 2.0.
----Con la continua popularización de las aplicaciones de Internet, los sistemas de información distribuidos heterogéneos de Internet se están desarrollando rápidamente. Java se caracteriza por su independencia de plataforma, gran portabilidad, alta seguridad y buena estabilidad. Se ha convertido en el preferido. Lenguaje para el desarrollo de aplicaciones en Internet debido a sus ventajas como distribuido y orientado a objetos. En el entorno de Internet, para implementar aplicaciones de bases de datos basadas en plataformas de sistemas heterogéneos, es necesario proporcionar una interfaz de programación unificada que sea independiente de un sistema de gestión de bases de datos específico y un método de acceso universal a la base de datos basado en SQL. Especificación de interfaz de base de datos y Java JDBC (Java Database Connectivity) es una interfaz de programación de aplicaciones universal que admite funciones básicas de SQL. Proporciona una interfaz de usuario unificada a nivel de diferentes módulos de funciones de bases de datos y proporciona acceso directo a bases de datos heterogéneas. . JDBC ha contado con el respaldo de un número cada vez mayor de proveedores de bases de datos, proveedores de conexiones, proveedores de servicios de Internet y programadores de aplicaciones.