分布式数据库数据复制技术

文/许伟涛

分布式数据库系统的结构模式是一种抽象为4层的结构模式，对数据复制技术的应用是其性能能够得到全面提升的关键，也是分布式数据库系统的重要特点之一。

1 数据复制的特点

在实际应用过程中，数据复制主要有以下几个方面的特点：

（1）数据复制具有自主性特点，当用户处于离线状态时，也能够处理数据副本，只需要在连接时对数据进行同步更新即可。

（2）数据复制实现了将OLTP应用程序和其他需要读取大量数据的应用程序进行区分，从而有效防止系统拥堵的问题，有效改善了数据库系统的性能。

（3）数据复制还具有缩放性特点，能够根据实际要求，对浏览的数据进行缩放，还能够将部分数据库浏览权限对网络用户开放。

（4）数据复制技术还具有汇总性特点，能够通过数据汇总和读取，进一步完善数据库的性能。

2 数据复制的运行机制

2.1 复制原理

复制服务的运行机制主要包括发布服务器产生若干个项目进行发布，然后由订阅者根据其具体的订阅内容进行接收，在这一过程中，发布服务器除了能够直接发布之外，还能够利用分发服务器做代理发行业务。在整个复制过程中，其主要复制组件和服务主要包括发布、分发和订阅服务器、发布、项目以及订阅等等。

在复制运行机制中，复制代理组件的存中，主要是针对发布和订阅服务器之间的数据进行复制和移动，从而满足数据库系统中的复制要求。在整个复制过程中，第一步进行自定义应用程序，从而对数据库中的数据进行修改，然后按照设定好的规则进行发布，再由复制代理组件向分发或订阅服务器进行分发。分发服务器接收到数据后，也会发布给订阅服务器，以保持二者的一致性。

2.2 复制的类型

图1：分布式数据库系统结构

由SQL Server2005提供的复制类主要有三种，分别是事务性复制、快照复制以及合并复制等等。所谓事务性复制就是指从发布数据库对象和数据快照部分，主要应用于订阅服务器，在发布内部需要保持一致性。通常情况下，发生数据更改是不会传回发布服务器的，所以事务性发布的订阅服务器为只读模式。

合并复制也是从发布数据库对象和数据快照开始的，其后续能够跟踪发布和订阅服务器中数据更改、架构修改等变化，其跟踪功能主要是由触发器提供的。

快照复制只适用于发生机率较小，但需要大量更改数据的情况下。因此其应用范围不及事务性复制及合并复制。

2.3 复制代理

所谓复制代理，是指数据复制运行机制中，会应用大量的代理任务，例如执行独立程序、分发数据关联等等。其主要是由快照、日志读取、分发、合并、队列读取等多种代理方式构成的。复制代理主要内容包括SQL Server代理安排的相关任务，而且只有在以SQL Server代理环境作为基础，才能够有效保证这些任务的正常运行。

2.4 同步复制与异步复制

要对数据是同步复制还是异步复制进行准确的判断，其决定性因素就是更新时间。同步复制就是指一种实时存取和更新的技术，能够使数据和副本保持一致，其容错性较高，还能够简化系统，降低系统的复杂性。但同步复制本身也具有一定的缺点，对站点规模要求高，通信带宽耗费大，容易发生死锁问题等等。

异步复制是一种对数据存取和传播进行延迟的技术，这种技术的优点是性能良好、通信量低、可用性强，而且还有效缩短了系统响应时间。此外，异步复制技术对网络和硬件资源等方面的要求不高，和同步复制相比其适用范围更广泛，有利于推广和普及。

图2：数据由PC客端端发布到服务器过程

3 结束语

随着计算机网络技术的发展，分布式数据库系统将在更多的领域中得到应用，对数据库的应用要求越来越高。因此，要不断加强对复制技术的研究，以提高分布式数据库系统性能，满足各个领域的发展建设需求。