Понятие транзакции 2 (стр. 1 из 2)

Понятие транзакции

Транзакция – это законченная совокупность действий над базой данных, которая переводит ее из одного целостного состояния в другое.

Управление транзакциями необходимо для поддержания логической целостности в БД. Поддержка транзакции является обязательной для любой СУБД, особенно для РИС. К транзакции предъявляется набор требований АСИД (расшифровка: атомарность – транзакция реализуется по принципу «все или ничего» - либо выполняются все действия и тогда транзакция фиксируется в БД. В случае сбоя, транзакция «откатывается» назад, т. е. не выполняется; согласованность – в результате выполнения транзакции система переходит из одного конкретного состояния в другое; изолированность – при выполнении транзакции, обрабатываемые ими данные не должны быть видны другим транзакциям, пока изменения не будут завершены; долговечность – если транзакция зафиксирована, ее результаты остаются навсегда).

По типу транзакции бывают:

- плоская – согласно ее правилам, в распределенной БД должны успешно завершаться все компоненты глобальной транзакции. Если неудачей завершилось изменение хотябы одной удаленной БД, вся глобальная транзакция отменяется, и ее надо выполнить заново.

- контрольная точка – является модификацией плоской транзакции. Они устанавливаются в прикладной программе, чтобы отметить моменты, в которых транзакцию можно повторить. Откат транзакции возможен для любой контрольной точки.

- многозвенные транзакции позволяют фиксировать часть выполненной транзакции, возможность отката при этом исключается.

Параллелизм – возникает при одновременном выполнении операций над БД любым числом пользователей.

Первая проблема – потеря обновлений – запоминаются те обновления, которые будут выполнены последними.

Вторая проблема – преждевременное чтение – работа с данными, не зафиксированными в системе.

Для разрешения проблем параллелизма в РБД используется механизм блокировок. Блокировка заключается в запрещении операций над данными, если их обрабатывает другой пользователь. Используется правило двухфазного блокирования – ни одна блокировка от имени какой либо транзакции не будет установлена, если не снята ранее установленная блокировка. Блокировки могут быть выполнены над БД, над совокупностью таблиц и над одной таблицей, над совокупностью записей, над одной записью, и над полем.

Блокировки бывают:

- пессимистические, которые запрещают доступ к данным, если какая либо транзакция уже работает с ними.

- оптимистические, которые разрешают параллельное выполнение транзакций, отслеживают возможные конфликты и устраняют их.

При работе в распределенной среде доступ может быть монопольным и разделяемым.

Управление распределенными данными

В современных РИС информация может храниться централизовано и децентрализовано.

Централизовано – проблемы идентичности представления информации для всех пользователей не существует, т.к. внесенные изменения хранятся в одном месте. В распределенных БД информация может меняться в отдельных узлах сети, поэтому необходим контроль за всеми изменениями информации и предоставлении ее в достоверном виде всем пользователям.

Существуют 2 технологии управления распределенными ресурсами:

- распределенные БД. Такая БД состоит из нескольких фрагментов, размещенных на разных узлах сети.

Информация о местоположении каждой из частей хранится в глобальном словаре данных.

Достоинством этой технологии является то, при децентрализованном хранении данных пользователи получают информацию с учетом последних изменений.

- тиражирование данных – она обеспечивает поддержку копий всей БД в узлах сети. Копии БД, которые в последствии могут быть синхронизированы, называются репликой.

В течении некоторого времени копии БД могут отличаться друг от друга. Процесс обновления реплик, при котором происходит передача обновляемых записей и согласование дублирующих записей, называется синхронизацией. Синхронизация бывает односторонняя и двусторонняя.

Виды тиражирования бывают:

- по моменту внесения изменений реплики разделяют асинхронные и синхронные. При асинхронном тиражировании обновление всех копий может производиться не одновременно. Синхронное тиражирование выполняется только после успешной модификации всех копий.

- реплики в РБД могут быть равноправными и неравноправными. В неравноправных репликах выделяют основную, которой допускается корректировать все реплики, доступные только для чтения. В равноправной все реплики доступны для чтения и корректировки.

- если инициатором тиражирования вызывает компьютер-клиент, то такое тиражирование называется обновлением по запросу. Если инициатор – сервер, то это называется принудительная рассылка тиража.

- обновление содержания реплик выполняется копированием моментального снимка БД.

Монитор транзакций

Монитор транзакций (МТ) – это программа, управляющая обменом данных между клиентами и серверами. МТ обеспечивает создание единообразной вычислительной среды, соответствующей концепции управления бизнесом на основе создания единого информационного пространства. МТ выполняет следующие задачи:

- управление маршрутизацией транзакций;

- управление распределенными транзакциями – МТ обеспечивает доступ к данным, хранящимся в нескольких и, возможно, разнородных СУБД;

- уравновешивание нагрузки на серверы – МТ позволяет равномерно распределить клиентские запросы по принципу перенаправления клиентских запросов на менее загруженный сервер. При необходимости, МТ может открыть новый серверный процесс;

- мультиплексирование соединений – в среде с большим количеством пользователей иногда возникают сложности их одновременного подключения к СУБД. Во многих случаях, пользователю не требуется непрерывный доступ к СУБД. МТ устанавливает соединение с СУБД только до тех пор, пока происходит обмен данными;

- повышение надежности – МТ обеспечивает непротиворечивость БД. В случае отказа СУБД, МТ перенаправляет транзакцию в другую СУБД или хранит ее в памяти до тех пор, пока работа с СУБД не восстановится. МТ применяются в среде с очень большим объемом транзакций.

Обеспечение целостности РБД

Целостность – это актуальность и непротиворечивость БД, ее защищенность от разрушения и несанкционированного доступа. Для обеспечения целостности РБД может использоваться метод строгой и нестрогой целостности. Строгая гарантирует целостность данных в любой момент времени на основе двухфазного протокола фильтрации. Нестрогая допускает временную задержку между внесением изменений и их доставкой распределенным клиентам. Важнейшей задачей обеспечения целостности БД является их восстановление после разрушения. Для этой цели используется журнал изменений БД – это протокол, в котором в хронологическом порядке регистрируются исходные и обновленные состояния всех записей БД, измененных в процессе исполнения транзакций.

Способы защиты данных

При работе в многопользовательском режиме для защиты от несанкционированного доступа используют:

- шифрование БД;

- скрытие объектов средствами ОС;

- использование пароля;

- запрещение репликаций БД;

- использование параметров запуска, при этом задается стартовая форма, которая автоматически открывается при загрузке БД.

Создание и удаление пользователей

В распределенной среде большое значение приобретает понятие «пользователь БД», то есть, владелец определенных объектов БД. Управление пользователями состоит из 3х этапов:

- создание учетной записи пользователя БД;

- наделение пользователя привилегиями;

- удаление учетной записи и привилегий.

Привилегия – право пользователей на выполнение определенных операций над объектами БД. Главной привилегией в БД является создание таблицы.

Организация доступа к данным в технологии Клиент-Сервер

При создании РИС, в организации клиентской и серверной части требуется решение следующих задач:

1. Организация запросов к БД со стороны Клиента;

2. Разработка клиентского приложения для удаленного доступа к БД со стороны Клиента;

3. Перенос персональной БД на Сервер выполняется для обеспечения коллективного доступа к локальной БД путем преобразования данных к формату SQLServer. В Access для этого надо сделать: Сервис – Служебные – Преобразование в SQL-формат.

4. Технологией доступа к данным называется система интерфейсов, обеспечивающая взаимодействие между клиентским приложением и БД на любом типе сервера.

Унифицированный механизм работы с данными представляет собой программную прослойку, к которой относится: ODBC, OLEDB, ADO, BDE, dbExpress и др.

ODBC– стандарт системы интерфейсов для доступа к данным БД. Он имеет структуру:

Диспетчер драйверов служит связующим звеном между приложением и драйверами СУБД. На этапе соединения с БД диспетчер определяет тип СУБД и загружает в память соответствующий драйвер. Диспетчер также контролирует формат запросов и порядок их поступления. Диспетчер драйверов является частью Windows. Он также позволяет выполнять реконструкцию и преобразование данных, перекачивать данные между различными базами и т.д.

OLEDB– это низкоуровневый интерфейс, обеспечивающий доступ к различным данным – реляционным и нереляционным, к файлам с текстом и графикой, к файлам электронной почты и т.д.

OLEDB– это DLL-библиотеки, которые обеспечивают универсальный доступ к данным. OLEDB-технология разбивает все функции СУБД на отдельные фрагменты – COM-объекты. Некоторые из них отвечают за выполнение запросов. Другие за обновление данных и т.д. и каждая такая функция реализуется отдельным сервисом.