分布式数据库技术在医学院校学生实习管理系统中的应用

摘要：本文利用分布式数据库技术，解决了在进行医学院校学生实习管理系统设计时因采用集中式数据库方案而带来的通信代价升高、安全性降低等问题，并针对分布式数据库的数据分布策略和数据同步问题提出了切合实际的解决方案。

关键词：分布式数据库；数据分片；数据同步

1 引言

高職院校医学专业学生在校理论学习结束后，要进入医院等用人单位顶岗实习，为毕业后能迅速适应就业岗位打下良好基础。但在实习学生管理方面，各院校仍在采用传统的人工管理模式，沟通不畅，资源浪费且效率低下。所以，如何进行高效的学生实习管理，成为众多医学院校亟待解决的一个核心问题。随着互联网技术的不断发展，信息化的管理模式成为了各医学院校进行实习学生管理的最优选择，开发一个基于数据库和网络的实习管理系统，实现实习学生的信息化管理，降低学校对实习学生的管理成本，提高管理效率，实现学院-医院双重管理的无缝衔接，是众多高职医学院校正在进行的一项课题。

由于在实际环境下，学生实习的单位在地理位置上是分散的，以笔者所在学校为例，实习单位主要分布在西安市、咸阳市、宝鸡市、渭南市、榆林市、汉中市、重庆市等省内外地区，且每年都有新增的实习单位。因此，在进行管理系统的设计时，采用什么样的数据库方案就成了决定系统效率和稳定性的关键因素。

2 数据库设计方案

在数据库方案的选择上，可以考虑集中式数据库和分布式数据库。集中式数据库硬件系统是由一个处理器、与它相关联的数据存储设备以及其他外围设备组成，见图1。

若采用集中式数据库，所有系统成分均驻留在单个计算机（或场地）内，用户可以在同样的站点上操作，也可以在地理位置隔开的其他站点上通过远程终端来操作。系统及其数据管理被某个中心站点集中控制，这样有利于数据的维护和保持数据一致性，但是，一旦中心数据库发生故障，就会导致整个系统瘫痪。

分布式数据库是由一组数据组成的，这组数据分布在网络中的不同计算机上，网络中的每个结点都具有独立处理的能力，可以执行局部应用，也能通过网络通信子系统执行全局应用，如图2所示。

对用户来说，一个分布式数据库系统从逻辑上看如同集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个场地执行全局应用。所以，根据学生实习的实际情况来看，适宜采用分布式数据库系统，允许各实习单位将自己常用的数据存储在本地，在本地录入、查询、维护，实行局部控制，在降低通信代价的同时，提高响应速度。

3 数据分布策略

在进行数据分布设计时，可考虑采用分割式与复制式相结合的数据分布策略。在学院站点上保留一个完整的数据副本，然后根据学生将要去往的实习单位，将所有实习学生的信息按照实习单位进行分配，即一个实习单位一个数据子集副本。这样，各实习单位可自治的查询和修改本单位实习学生的数据，发挥系统的并发操作能力。同时，由于数据分布在多个站点上，当部分站点出现故障时，系统仍能保持运行，提高了系统的可靠性。

在本系统中，每个实习单位都需要对分配给自己的实习学生的信息进行一系列的管理，也就是说，对于学生的基本信息及其关联信息的应用较为频繁。所以在进行数据分片设计时，应采用水平分片，使实习单位的绝大多数应用在实习单位的站点内完成，系统的效率得到提高，避免因为频繁访问两个或多个片段导致执行连接操作增加而使得代价增加。并且，采用水平分片方法产生的片段，将被分配到访问它次数最多的站点上，即在各实习单位站点上只分配去该单位实习的学生信息，而全部实习学生的数据则存放在学院站点上。

4 数据同步设计

在进行分布式数据库之间的数据同步（数据复制）时，可采用发布/订阅方式：首先在数据源数据库服务器上对需要同步的数据进行发布，然后在目标数据库服务器上对上述的发布进行订阅。基于快照的事务复制，主数据库服务器生成快照，备份库服务器读取并加载该快照，然后不停地从主数据库服务器复制事务日志。

在本系统应用环境下，同一地区的不同实习单位共用一个站点空间，而在实习管理过程中，对分配给自己的实习学生数据的修改总是由实习单位发起的，所以，在给实习单位分配实习学生时，将学院数据库服务器作为源数据库服务器进行学生信息数据的发布，各地区数据库服务器作为目标数据库服务器对该发布进行订阅；学生进入实习单位后，可将各地区数据库服务器作为源数据库服务器对随管理过程变化的学生信息进行数据发布，学院数据库服务器作为目标数据库服务器对该发布进行订阅，采用事务复制来保证数据的一致性。在第一次设置好事务复制后，发布的表、存储过程等将会被镜像，之后每次对于发布服务器所做的改动都会以日志的方式传送到订阅服务器，使得发布服务器和订阅服务器几乎可以保持同步。

作者简介：任蔚（1982- ），男，汉族，陕西临潼人，陕西能源职业技术学院讲师，硕士学位，主要研究计算机教学及教学管理。