移动数据库系统中的数据一致性维护策略探究

白明宇

（辽宁交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122）

移动数据库系统中的数据一致性维护策略探究

白明宇

（辽宁交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122）

移动数据库是架设在移动计算环境下的一种数据库类型，在移动计算环境的支持下，人们可以通过各种移动应用，随时随地访问移动数据库中的各种数据，以实现不同环境下的数据需求。而移动数据库的维护工作中，对数据对象的一致性维护，是最重要的移动事务之一。文章从对移动数据库的分析入手，探究如何通过移动事务处理技术来维护移动数据库中数据对象的一致性。

数据；移动数据库；移动计算环境；移动事务

1 移动数据库现状分析

在数据库研究领域，一般将移动数据库看作是分布式数据库的衍生产品，是在分布式数据库的基础上发展而来的。移动数据库和分布式数据库在特点上有很多相似的地方，移动数据库的发展，是对分布式数据库的一种推广应用，而分布式数据库，则是一种特殊的移动数据库。与分布式计算环境不同的是，移动计算环境中，不再假设各个计算节点之间通过固定的网络进行连接，不再需要保持网络的持续连续性。移动计算系统的特点是，摒弃了固定的网络连接，用户不再需要停留在固定的计算节点上，整个计算系统是由多个固定节点和移动节点组成，用户计算机可以出现在任何需要的地方，并随时处在移动中，用户计算机通过通信网络保持和固定节点或者其他移动节点之间的连接，这可以让用户在任何需要的地点和时间访问移动数据库。

在移动数据库系统中，固定网络同两种节点之间建立连接，一种是传统的固定节点（FH），而另一种节点，则加装了无限通讯接口，它是移动数据系统实现的根本，也就是支持无线网络单元的移动节点（MSS）。MSS和FH之间通过固定的高速网络实现连接，保证了通讯的流畅，而MSS支持的每一个无线单元中，同时保有多个移动计算机，移动计算机通过和MSS之间的连接，连接到FH上，最终实现和固定高速网络的连接。移动计算机在移动情况下仍能够实现数据连接的基础，就是通过任意MSS都可以连接到固定高速网络，而且在无线单元之中进行移动，或者是无线单元之间进行切换时，数据连接不会被切断。

2 移动事务处理技术

数据库实现访问功能的根本，就是事务处理技术，而事务处理技术的基本功能，就是维护数据的一致性，在多个用户同时访问的情况下，用户仍然能够及时准确地获取到所需要的信息。在移动计算环境下，移动计算机发起的数据访问被称作为移动事务，移动事务具备分布事务的处理特点，一部分计算工作在移动计算机内完成，而另外一部分，则需要传输到固定节点后，再进行计算。每一个移动事务都可以分解成多个子事务，而每一个子事务，也都是一个独立存在的移动事务，这些子事务都可以进行独立计算，并完成一些读写操作，但是每个子事务之间存在着偏序关系，对同一组数据进行操作时，必须遵循严格的先后关系。由于移动计算机在移动中需要在不同的无线单元之间进行切换，所以移动计算机正在操作的移动事务，也会随之转移到新的无线单元中，正在操作的事务状态，各个数据运算的结果和情况，以及移动计算机的位置信息，都会跟随转移，同时在新的无线单元还要完成没有完成的计算，这就要求必须保证数据的一致性，计算结果才能保证准确。移动事务的移动属性注定它要比一般事务更加复杂，这种移动属性就决定了移动事务有各种被中断的可能，所以必须采取相应的措施，针对这个问题，有两种不同的处理方案：一种是针对不需要再和用户计算机进行交互的事务，这样可以将事务上传到固定节点，或者其他非移动计算机上进行处理，处理完成后再将结果返回给用户。另一种是针对仍需要和用户进行交互的事务，处理方案是，将需要用到的数据，在断开连接之前下载到用户达的移动计算机上，在用户的移动计算机上完成处理，在移动计算机断开连接之前，比如到达无线单元的边缘之前，向移动数据库发送终止数据协议，来告知数据库移动计算机的正常退出，这样，数据库就可以免于处理因移动计算机断开连接而引发的故障。

移动数据库的运作，必须要有移动事务处理技术的支持，因此，非常有必要建立对应的移动数据处理模型，来维护数据的一致性，根据数据一致性的不同类型，移动事务处理模型又可以分为三种：严格一致性事务处理模型、弱一致性事务处理模型和可变一致性事务处理模型。目前的移动计算系统中，为了维持数据较高的处理效率，并且可用多个用户同时、重复使用，虽采用的大多是弱一致性处理模型。可变一致性事务处理模型目前的应用较少，这需要事务自身的是影响较强，容错范围较大，但是可变一致性事务处理模型，可以在最大程度上保证数据的可用性，并且提高事务处理的效率。

3 维护数据一致性

前文已经提到，研究移动事务处理技术的根本，就是为了维护移动数据库中的数据一致性。移动数据库建设的核心，就是满足移动计算机用户随时随地访问数据的需求，如果访问的数据不准确、不一致，那访问也是没有意义的。不同服务器之间数据的一致性，是实现移动数据操作的基础，维护数据的一致性，可以提高整个移动数据系统的效率，是移动计算机用户在断开连接的情况下仍旧可以操作数据库。为了满足上述的这些使用需求，复制和缓存技术是必不可少的，这是很多数据库的选择，而且数据广播技术的应用，还大大提高了数据系统的并行度。复制技术，指的是在不同的服务器之间进行数据同步操作，将存在于某一台服务器上的数据进行复制，并且分发给各个数据库，这样做的目的是保证每一个服务器上的数据一致，移动计算机在访问每一个服务器时，进行计算的结果都是一样的。复制技术的存在，减少了一些不必要的远程查询和读取工作，减少了网络开销，并且在一定程度上提高了数据库的可用性。

复制技术是维护数据一致性的关键技术之一，同时也是支持移动计算机能够在不连接数据网络的情况下操作数据库的关键技术。但是，移动计算系统中的服务器数量非常庞大，如果所有服务器都进行复制操作，其成本是不可想象的，而且盲目的复制很可能导致数据的不一致，解决这一问题的关键，是两级复制概念。在两级复制中，第一级复制值得是服务器之间的数据复制，第二级复制指的是移动节点上保存数据的复制。为了实现中断数据连接后对数据库的操作，Bayou系统采用了弱一致性复制原则，采用“读取——所有——输入——所有”的运作方式和渐进式的同步方法，使系统趋于一致，并且允许系统动态地增加或者是减少复制节点，同时优化了不同复制服务器上新事务之间的冲突率。通过对复制机制的调整，减少服务器的开销，同时保证移动数据库中数据的一致性。

4 结语

建立在移动计算环境下的移动数据库，其宗旨就是为了满足移动用户随时随地访问数据，随时随地使用移动应用的需求，而移动事务处理技术，则是保障数据一致性的根本。所以，要保证移动数据库中数据的一致性，就要提高移动事务的处理效率，通过复制和缓存技术的应用，结合广播技术将数据在各个服务器之间同步，保证用户的有效读取。

［1］林承军，李石君.移动数据库中数据广播与数据更新并发执行的数据一致性维护［J］.计算机工程与应用，2004，40（4）：182-184.

Research on Data Consistency M aintenance Strategy in M obile Database System

BAI M ing-yu
（Liaoning Communication College，Shenyang，Liaoning 110122，China）

Mobile database is a kind of database type which is set up under the mobile computing environment.With the support of mobile computing environment，people can access various data in mobile database anytime and anywhere through various mobile applications to realize data requirements in different kinds of environment.In the maintenance of mobile databases，the maintenance of the consistency of data objects is one of the most important mobile transactions.This paper explores how to maintain the consistency of data objects in mobile databases by moving transaction processing from the analysis of mobile databases.

data；mobile database；mobile computing environment；mobile transaction

TP311.13

A

2095-980X（2017）06-0103-02

2017-05-17

白明宇（1985-），男，辽宁沈阳人，硕士，图书馆员，主要研究方向：情报科学。