Verilənlər bazasının asılılığı nədir

Yayılmış bir səhv düşüncə, paylanmış bir verilənlər bazasının əlaqəli bağımsız bir fayl sistemi olmasıdır. Əslində, ondan qat-qat mürəkkəbdir. Paylanmış verilənlər bazaları çox vaxt mürəkkəb bir əməliyyat emal sisteminin bir hissəsidir, lakin əməliyyat emal sistemlərinin sinonimi deyildir.

Dağıtılmış verilənlər bazası, nədir?

Dağıtılmış verilənlər bazası, bir sistemlə məhdudlaşmayan, lakin bir neçə saytda, yəni birdən çox serverdə və ya birdən çox yerdə serverlər şəbəkəsi vasitəsi ilə yayılan bir verilənlər bazası deməkdir. İki və ya daha çox fayldan ibarət bir verilənlər bazasıdır. Bundan əlavə, paylanmış verilənlər bazası sistemi fiziki komponentləri paylaşmayan bir neçə saytda yerləşir. Dünyadakı fərqli istifadəçilərin eyni bir şəbəkədə və ya tamamilə fərqli şəbəkələrdə müəyyən bir verilənlər bazasına girməsi lazım olduqda bu lazım ola bilər. Verilənlər bazasının bir çox fiziki yerlərində saxlayırıq və eyni zamanda emalın bir neçə verilənlər bazası serverinə bölünürük. Verilənlər bazasını istifadəçilər üçün tək birinə bənzəyəcək şəkildə idarə etməliyik Verilənlər bazası.

Verilən verilənlər bazası mimarisi

Paylanmış verilənlər bazaları homojen və ya heterogen ola bilər.

Homogen məlumat bazası

Homojen paylanmış verilənlər bazası sistemləri istifadəçiyə tək bir sistem kimi görünür və dizaynı və idarə edilməsi daha asandır. Bununla birlikdə paylanmış bir verilənlər bazası sisteminin homojen olması üçün hər bir yerdəki məlumat strukturları eyni və ya uyğun olmalıdır. Hər bir yerdə istifadə etdiyimiz verilənlər bazası tətbiqi eyni və ya uyğun olmalıdır. Homojen bir verilənlər bazasında, bütün fərqli saytlar məlumatları eyni şəkildə saxlayır. O əməliyyat sistemi, DBMS və istifadə olunan məlumat strukturları da bütün saytlarda eynidir. Bu onları idarə etməyi asanlaşdırır.

Heterojen məlumat bazası

Heterojen bir paylanmış verilənlər bazasında, hardware, əməliyyat sistemləri və ya verilənlər bazası tətbiqləri hər yerdə fərqli ola bilər. Fərqli saytlar fərqli məlumat modellərindən və proqramlarından istifadə edə bilərlər. İçindəki fərq məlumat modelidir emal edə bilər sorğular çətinləşdirmək. Bu, əməliyyatların emalında problemlərə səbəb ola bilər. Sayt digər saytlarla uyğun gəlmir və ya tamamilə tanış ola bilməz. Bir məkandakı istifadəçilər başqa bir yerdə olan məlumatları oxuya bilər, ancaq yükləyə və ya dəyişdirə bilməzlər. Bu problemləri həll etmək üçün heterojen bir verilənlər bazası, fərqli saytların ünsiyyət qurması üçün tərcümələr tələb edir. Heterojen paylanmış verilənlər bazalarından istifadə etmək çox vaxt çətindir, bu da bir çox şirkətlər üçün iqtisadi cəhətdən mümkün deyildir.

Distributed data storage

Məlumatların fərqli saytlarda saxlanılmasının iki yolu var. Bunlar:

Çoğalma

Verilənlər bazası replikasiyası paylanmış verilənlər bazalarındaki məlumatların yenilənməsini təmin edir.
Replikasiya ilə bütün məlumatlar 2 və ya daha çox saytda lazımsız şəkildə saxlanılır. Tam verilənlər bazası bütün saytlarda saxlanılırsa, tamamilə lazımsız bir verilənlər bazasından danışırıq. Replikasiyada sistemlər əslində məlumatların surətlərini saxlayır.

Təkrarlanan məlumatları iki kateqoriyaya ayıra bilərik: yalnız oxunan və yazıla bilən məlumatlar. Təkrarlanan məlumatların yalnız oxunan versiyaları yalnız ilk təyin edilmiş sayt serverində düzəlişlərə imkan verir. Məlumat sonrakı digər serverlərdə düzəldilir. Yazı məlumatları dəyişdirilə bilər, ancaq ilk sayt serveri dərhal dəyişir. Bir Məzmun Çatdırılma Şəbəkəsi (CDN) saytlar üçün, məsələn, bu prinsipə əsaslanır.
Bunun böyük üstünlüyü, müxtəlif yerlərdə məlumatların mövcudluğunun yüksək olmasıdır. Sorğular bu şəkildə paralel olaraq işlənə bilər.
Bununla yanaşı, çatışmazlıqlar da var. Məlumatlar davamlı olaraq yenilənməlidir. Bir saytda edilən hər hansı bir dəyişiklik digər saytlara köçürülməlidir, əks halda uyğunsuzluqlara səbəb olacaqdır. Bu, sistemlərə və şəbəkəyə böyük bir yük qoyur. Əlavə olaraq, qeydlərin kilidlənməsi eyni vaxtda əldə edildikdə bütün saytlarda həyata keçirilməli olduğundan paralellik yoxlaması daha da mürəkkəbləşir.

Parçalanma

Bu yanaşmada məlumatlar parçalanır, yəni daha kiçik hissələrə bölünür. Fraqmentlər ehtiyac duyulan fərqli saytlarda paylanır və saxlanılır. Fraqmentlərin paylanması, saytlardan biri sıradan çıxdıqda orijinal məlumatları yenidən qurmaq üçün istifadə olunmasına imkan verən ağıllı bir şəkildə aparılır. Beləliklə, məlumat itkisi yoxdur.
Parçalanmanın üstünlüyü ondan ibarətdir ki, verilənlər bazası ardıcıl olaraq qalarkən məlumatların surətini çıxarmaq məcburiyyətində deyilik.

Buna görə də bəzi hallarda parçalanma və təkrarlanmanın hibrid yanaşması istifadə olunur.

Verilənlər bazası İdarəetmə Sistemi (DDBMS)

Mərkəzləşdirilmiş paylanmış verilənlər bazası idarəetmə sistemi məlumatları məntiqi şəkildə birləşdirir. İstifadəçi bütün məlumatların eyni saytda (onunla) saxlanıldığını hiss edir. DDBMS biridir DBMS bütün məlumatları birbaşa və ya dövri olaraq sinxronizasiya edən və bir saytda icra edilən bütün giriş, yeniləmə və silinmələrin avtomatik olaraq başqa bir yerdə saxlanılan məlumatlarda yerinə yetirilməsini təmin edir.

Bununla birlikdə, mərkəzləşdirilmiş bir verilənlər bazasında bir saytda yerləşən və tək bir şəbəkə vasitəsi ilə əldə edilən yalnız bir verilənlər bazası faylı var.

Paylanmış veritabanlarının xüsusiyyətləri

Paylanmış verilənlər bazaları toplusu məntiqi olaraq bir-birinə qarışdıqda, onlar əmələ gəlir faktiki olaraq vahid məntiqi verilənlər bazası.
Hər bir saytda olan serverlər bir şəbəkə vasitəsi ilə bağlanır, lakin çox işləmə funksiyası yoxdur.
Əməliyyat müstəqildir.
Paylanmış verilənlər bazası, məlumatları birdən çox saytda fiziki olaraq saxlayır və müstəqil şəkildə idarə edir.
Əməliyyat əməliyyat sistemindən asılıdır.
Əməliyyat şəbəkədən asılıdır.
Nəhayət, əməliyyat DBMS -dən asılı deyil.

Ümumiyyətlə, paylanmış verilənlər bazaları aşağıdakı funksiyaları ehtiva edir:

Müstəqil işləmək imkanı.
Distributed query processing.
Distributed transaction processing.
Transaction şəffaflığı.

Paylanmış verilənlər bazasının faydaları

Paylanmış bir məlumat bazasının istifadəsi bir çox üstünlük təmin edir.

Mərkəzləşdirilmiş bir verilənlər bazasında arızalar varsa, sistem tamamilə dayanır. Bununla birlikdə, paylanmış verilənlər bazası sistemində bir komponent uğursuz olarsa, səhv həll olunana qədər sistem aşağı performansla işləməyə davam edəcək.
Paylanmış verilənlər bazası sistemləri, məlumatları ən çox istifadə edən sayta yaxınlaşdıraraq daha aşağı əlaqə xərclərinə nail olmağımıza imkan verir. Mərkəzləşdirilmiş bir sistemdə bu mümkün deyil.
Paylanmış verilənlər bazasını modul olaraq inkişaf etdirə bilərik. Bu, yeni bir sayta yeni serverlər və yerli məlumatlar əlavə edərək onları paylanmış sistemə bağlayaraq sistemləri genişləndirə biləcəyimiz deməkdir.

Proqram və verilənlər bazası birlikdə sistemi meydana gətirir

Yayılmış bir səhv düşüncə, paylanmış bir verilənlər bazasının əlaqəli bağımsız bir fayl sistemi olmasıdır. Əslində, ondan qat-qat mürəkkəbdir. Paylanmış verilənlər bazaları çox vaxt mürəkkəb bir əməliyyat emal sisteminin bir hissəsidir, lakin əməliyyat emal sistemlərinin sinonimi deyildir.

Bizimlə müzakirə edin LinkedIn.

Verilənlər bazasının asılılığı nədir?

Asılılıq, atributlar arasındakı əlaqəni tətbiq edən və ya müəyyən edən bir məhdudiyyətdir. Bu, eyni verilənlər bazası cədvəlində saxlanılan məlumatlar eyni cədvəldə saxlanılan digər məlumatları unikal şəkildə müəyyən etdikdə bir verilənlər bazasında meydana gəlir. Bunu eyni cədvəldə başqa bir atributun (və ya atributlar dəstinin) dəyərini sizə izah etmək üçün bir atributun (və ya atributlar dəstinin) dəyərini bilmək üçün kifayət olan bir münasibət kimi də təsvir edə bilərsiniz.

Verilənlər bazasından asılılıqlar həm tələbələr, həm də verilənlər bazası mütəxəssisləri üçün çox vaxt qarışıqdır, xoşbəxtlikdən, görünə biləcəyi qədər mürəkkəb deyil. Bunlar ən yaxşı şəkildə bir neçə nümunə ilə izah olunur. Burada ümumi verilənlər bazası asılılıq növlərinə baxacağıq.

Verilənlər bazasından asılılıqlar və funksional asılılıqlar

Cədvəldəki atributlar arasında bir asılılıq olduğunu söyləmək, bu xüsusiyyətlər arasında funksional bir asılılıq olduğunu söyləməklə eynidir. Verilənlər bazasında B atributunun A atributundan asılı olduğu bir asılılıq varsa, bunu belə yazmalısınız:

Məsələn, bir işçinin xüsusiyyətlərini, o cümlədən sosial təminat nömrəsini (SSN) və adını daxil edən bir cədvəldə, adın SSN-dən (və ya SSN -> ad) asılı olduğunu söyləyə bilərsiniz, çünki işçinin adı SSN-dən bənzərsiz şəkildə müəyyən edilə bilər. Bununla birlikdə, əks işarə (ad -> SSN) doğru deyil, çünki bir neçə işçi eyni adda ola bilər, lakin həmişə fərqli SSN-lərə malikdir.

Xırda funksional asılılıqlar

Xeyli olmayan bir funksional asılılıq, bir atributun orijinal atributu özündə cəmləşdirən bir sıra xüsusiyyətlərdən funksional asılılığını təsvir etdiyiniz zaman yaranır. Məsələn, -> B, -> SSN kimi əhəmiyyətsiz bir funksional asılılıqdır. Bu tip funksional asılılıq ümumi mənadan çıxarıldığına görə əhəmiyyətsiz adlanır. Aydındır ki, B dəyərini onsuz da bilirsinizsə, B dəyəri bu biliklə misilsiz şəkildə müəyyən edilə bilər.

Tamamilə funksional asılılıqlar

Tam funksional asılılıq onsuz da funksional asılılıq tələblərinə cavab verdiyiniz zaman baş verir və funksional asılılıq operatorunun sol tərəfindəki atributlar toplusu artıq azaldıla bilməz. Məsələn, -> ad funksional bir asılılıqdır, lakin tam funksional bir asılılıq deyil, çünki asılılığı əlaqəsinə təsir göstərmədən ifadəni sol tərəfdən çıxara bilərsiniz.

Keçici asılılıqlar

Keçid asılılığı, funksional asılılığa səbəb olan dolayı bir əlaqə olduqda yaranır. Məsələn, A -> B, həm A -> B həm də B -> C doğru olduğu üçün doğru olduqda keçici bir asılılıqdır.

Çox dəyərli asılılıqlar

Bir cədvəldə bir və ya daha çox sətrin olması eyni cədvəldə bir və ya daha çox sətrin olmasını nəzərdə tutduqda çox dəyərli asılılıqlar yaranır. Məsələn, bir çox avtomobil modeli istehsal edən, lakin hər model üçün həmişə qırmızı və mavi olan bir avtomobil şirkəti təsəvvür edin. Bir şirkət tərəfindən istehsal olunan hər bir avtomobilin model adını, rəngini və istehsal ilini ehtiva edən bir cədvəliniz varsa, bu cədvəldə çox dəyərli bir əlaqə var. Xüsusi bir model adı və ili üçün xətt mavi ilə vurğulanırsa, eyni nəqliyyat vasitəsinin qırmızı versiyasına uyğun bir xətt də olmalıdır.

Asılılığın əhəmiyyəti

Verilənlər bazasından asılılıqları anlamaq vacibdir, çünki verilənlər bazasının normallaşdırılmasında istifadə olunan əsas blokları təmin edir, verilənlər bazasında məlumatların səmərəli təşkili prosesi. Misal üçün:

Cədvəlin ikinci normal formada (2NF) olması üçün cədvəldə namizəd açarının alt hissəsindən funksional olaraq asılı olan heç bir sadə olmayan atribut olmamalıdır.
Cədvəlin üçüncü normal formada olması üçün (3NF), hər bir sadə olmayan atributun hər bir namizəd açarına keçid olmayan funksional asılılığı olmalıdır.
Cədvəlin Boyes-Codd Normal Formasında (BCNF) olması üçün hər bir funksional asılılıq (əhəmiyyətsiz asılılıqlar istisna olmaqla) super açarda olmalıdır.
Cədvəlin dördüncü normal formada olması üçün (4NF), çox dəyərli asılılıqları olmamalıdır.