多数据库系统互联机制的设计与实现

服务器进行初始化，并将有关信息存入组间字典；其次，它管理不同子系统间的通信，维护副本的一致性；最后，它在子系统出现崩溃时，进行异常管理及恢复工作。

dm3多数据库系统体系结构

3.主要策略

多个dm3系统间的信息共享是通过副本实现的，副本的一致性是由协调器来维持的，是一种弱一致性。通常，多数据库系统间的一致性是通过协调器周期性地访问服务器的日志来完成的。由于副本的更新带有随机性，因此，若采用这种方法，可能数据被修改多次，但其相对应的副本仍未被修改，这样就损害了数据的一致性；也可能数据并未被修改，但协调器已多次访问了服务器的日志了，这样就降低了系统的效率。

所以，本系统采用的方法是当数据被修改时，由服务器通知协调器有关信息，再由协调器通知相关系统，修改相关数据。这样，数据的修改及时（仍然是弱一致性），而协调器也不会在数据未被修改的情况下访问服务器，提高了准确性。

为了使协调器正常工作，我们对底层数据库管理系统dm2进行了修改。在基表控制块tv_ctrl_block中增加一项isreplication。建表时，该项初始化为false；当为该表建立一个副本时，该项赋值为true。具体算法如下。

3.1初始化算法。

协调器：

从用户或应用程序接收待连接的两个系统中的服务器名，需复制的表名；
分别登录到两个系统的服务器上；
向存有待复制表的服务器发预复制消息；
等待服务器消息；
若失败，发一条失败的消息给服务器和用户或应用程序，转11）；
若成功，从消息中取出待复制表的有关信息，根据这些信息，发一条建表消息给另一个系统的服务器；
等待服务器消息；
若失败，发一条失败的消息给服务器和用户或应用程序，转11）；
若成功，调数据转移程序，进行数据复制；
将有关信息写入组间字典。
退出。
服务器：

当服务器收到预复制消息后，将基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication赋为true。同时，取出待复制表的有关信息，组成应答消息发给协调器。

当服务器收到失败的消息后，将基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication赋为false。

3.2维护算法。

协调器：

从组间字典读出相关信息，根据这些信息，登录到相应系统上；
等待消息；
从某系统的服务器上收到一条修改消息后，通过查找组间字典，确定该消息的目的地，然后将它转发过去；
若失败，定时重发；
转2）；
服务器：

1）等待消息；

2）当收到某客户或应用程序的消息后，检查它是否是修改数据的操作（如delete，update或insert等）；

若不是，转7）；
若是，检查基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication是否为true；
若不是，转7）；
若是，向协调器发修改消息；
继续执行服务器程序的其它部分。
3.3恢复算法。

若协调器所联接的系统中有一个跨掉了，则对副本的修改无法及时地反映到跨掉的系统中来。这时，需要恢复算法来进行处理。

协调器：

当协调器发现有一个系统已经崩溃后，采取以下步骤。

将与该系统相关的变量open赋值为false；
打开记时器；
等待消息；
若收到的消息是其它系统发出的修改崩溃了的系统上的副本的命令，则依次将这些消息存储起来，转3）；
若收到的消息是记时器发出的时间到的消息，则向崩溃的系统发登录命令；
若登录成功，将open的值改为true；
将存储的消息依次发送过去，转9）；
若登录失败，转3）；
退出。

4.结论

我们曾在三个dm3数据库系统上，用两个协调器进行联接。结果，运行情况良好，各副本最终都能保证一致，且各副本间存在差异的时间间隔很短。另外，在出现异常的情况下，协调器也能正常工作。

主要参考文献

1.周龙骧等，分布式数据库管理系统实现技术，科学出版社，1998。
2.郑振楣，于戈，郭敏，分布式数据库，科学出版社，1998。
3.王珊等，数据仓库技术与联机分析处理，科学出版社，1998。

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