分布式数据库数据复制技术研究

摘要

数据复制技术是分布式数据库中提高系统可用性和可靠性的一项重要技术。数据复制通过冗余数据，可以用本地数据读取代替远程数据访问，这样不但能降低网络通信开销和缩短响应时间，还能在节点和网络发生故障时保证系统依然正常运行。本文在理解分布式数据库系统的理论和数据复制技术的基础上，讨论了数据复制实现的主要方法和技术，论述了数据复制的体系结构，阐述了数据复制算法的思想，重点分析和总结了现有的异构数据库复制方案。 本文给出了松散一致性代理复制方案(LCARS)，它定义了两类节点：主节点和辅助节点，将整个复制流程划分为四个功能相对独立的构件：变化捕获、同步、数据分发以及冲突的检测与解决。变化捕获器采用了基于变更轨迹表的变化捕获方法，同步器使用了广播更新的同步方式，分发器使用了副本分割算法，冲突处理器采用了基于时钟向量法的冲突解决策略。此外，在主节点和辅助节点之间设计了数据传输算法和时钟同步算法，保证了数据的一致性。该方案具有平台无关性，能实现同构数据库和异构数据库的数据复制，同时支持双向的数据复制。 根据本文提出的LCARS复制方案及其它理论，开发了数据复制工具Unaided Replicator。实验结果表明它体现了数据复制理论的基本特点，达到了预期目标。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文的章节安排

第2章分布式数据库数据复制技术

2.1分布式数据库的定义及分类

2.2数据复制的概念及分类

2.3数据复制存在的问题

2.4数据复制的相关术语

2.5数据复制体系结构

2.5.1变化捕获

2.5.2数据分发

2.5.3同步

2.5.4冲突的检测与解决

2.6几种经典的异构数据库复制方案

2.6.1 ORACLE的转换器方案

2.6.2 SYBASE的LTM方案

2.6.3 IBM的CCD表方案

2.6.4微软的出版者/预订者方案

2.7复制方案的评价指标

2.8本章小结

第3章松散一致性代理复制方案(LCARS)的设计

3.1 LCARS的架构

3.2 LCARS的设计

3.2.1主节点设计

3.2.2辅助节点设计

3.3 LCARS的数据复制过程

3.4 LCARS的主要构件

3.4.1变化捕获器

3.4.2同步器

3.4.3分发器

3.4.4冲突处理器

3.5本章小结

第4章LCARS方案的关键技术研究

4.1副本分割算法实现

4.1.1副本分割算法的设计

4.1.2副本分割算法的性能分析

4.2数据传输算法实现

4.3时钟同步算法实现

4.4本章小结

第5章LCARS方案的实现

5.1实验环境

5.2模型的实现

5.2.1屏蔽异构数据库的差异

5.2.2表结构设计

5.2.3实施过程

5.3性能分析

5.4本章小结

第6章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果