数据库技术现状及其发展趋势

数据库技术现状及其发展趋势内容摘要：

Mediator 结构满足上层集成应用的需求。 这种方法的核心是中介模式（ mediatedschema）。 信息集成系统通过中介模式将各数据源的数据集成起来，而数据仍存储在局部数据源中，通过各数据源的包装器（ wrapper）对数据进行转换使之符合中介模式。 用户的查询基于中介模式，不必知道每个数据源的特点，中介器（ mediator）将基于中介模 式的查询河 南 科 技 学 院 计 算 机 科 学 与 技 术 期 末 结 课 论 文 第 5 页 共 12 页 转换为基于各局部数据源的模式查询，它的查询执行引擎再通过各数据源的包装器将结果抽取出来，最后由中介器将结果集成并返回给用户。 Wrapper/Mediator 方法解决了数据的更新问题，从而弥补了数据仓库方法的不足。 不过，这种框架结构正受到来自 3 个方面的挑战。 第 1 个挑战是如何支持异构数据源之间的互操作性（ interoperability）。 另一个挑战是如何模型化源数据内容和用户查询。 第三个挑战是当数据源的查询能力受限时，如何处理查询和进行优化。 2．传感器数据库技术 随着微电子技术的发展，传感器的应 用越来越广泛。 根据传感器在一定的范围内发回的数据，在一定的范围内收集有用的信息，并且将其发回到指挥中心。 当有多个传感器在一定的范围内工作时，就组成了传感器网络。 传感器网络由携带者所捆绑的传感器及接收和处理传感器发回数据的服务器所组成。 传感器网络中的通信方式可以是无线通信，也可以是有线通信。 在传感器网络中，传感器数据就是由传感器中的信号处理函数产生的数据。 信号处理函数要对传感器探测到的数据进行度量和分类，并且将分类后的数据标记时间戳，然后发送到服务器，再由服务器对其进行处理。 传感器数据可以通过无线或者光纤网 存取。 无线通信网络采用的是多级拓扑结构，最前端的传感器节点收集数据，然后通过多级传感器节点到达与服务器相连接的网关节点，最后通过网关节点，将数据发送到服务器。 传感器节点上数据的存储和处理方法有两种：第 1 种类型的处理方法是将传感器数据存储在一个节点的传感器堆栈中，这样的节点必须具有很强的处理能力和较大的缓冲空间；第 2 种方法适用于一个芯片上的传感器网络，传感器节点的处理能力和缓冲空间是受限制的：在产生数据项的同时就对其进行处理以节省空间，在传感器节点上没有复杂的处理过程，传感器节点上不存储历史数据；对于处 理能力介于第 1 种和第 2 种传感器网络的网络来说，则采用折衷的方案，将传感器数据分层地放在各层的传感器堆栈中进行处理。 传感器网络越来越多地应用于对很多新应用的监测和监控。 新的传感器数据库系统需要考虑大量的传感器设备的存在，以及它们的移动和分散性。 因此，新的传感器数据库系统需要解决一些新的问题。 主要包括：传感器数据的表示和传感器查询的表示、在传感器节点上处理查询分片、分布查询分片、适应网络条件的改变、传感器数据库系统等。 河 南 科 技 学 院 计 算 机 科 学 与 技 术 期 末 结 课 论 文 第 6 页 共 12 页 3．网格数据管理 网格是把整个网络整合成一个虚拟的巨大的超级计算环境，实现计算资源、存 储资源、数据资源、信息资源、知识资源和专家资源的全面共享。 目的是解决多机构虚拟组织中的资源共享和协同工作问题。 按照应用层次的不同可以把网格分为 3 种：计算网格，提供高性能计算机系统的共享存取；数据网格，提供数据库和文件系统的共享存取；信息服务网格则支持应用软件和信息资源的共享存取。 高性能计算的应用需求使计算能力不可能在单一计算机上获得，因此，必须通过构建“网络虚拟超级计算机”或“元计算机”获得超强的计算能力，这种计算方式称为网格计算。 它通过网络连接地理上分布的各类计算机（包括机群）、数据库、各类设备和存储 设备等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，应用包括了分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能 数据网格保证用户在存取数据时无须知道数据的存储类型（数据库，文档，XML）和位置。 涉及的问题包括：如何联合不同的物理数据源，抽取源数据构成逻辑数据源集合；如何制定统一的异构数据访问的接口标准；如何虚拟化分布的数据源等。 信息网格是利用现有的网络基础设施、协议规范、 Web 和数据库技术，为用户提供一体化的智能信息平台，其目标是创建一种架构在 OS 和 Web 之上的基于Inter 的新一代信息 平台和软件基础设施。 4．移动数据管理 越来越多的人拥有掌上型或笔记本电脑，或者个人数字助理（ PDA）甚至智能手机，这些移动计算机都将装配无线联网设备，用户不再需要固定地联接在某一个网络中不变，而是可以携带移动计算机自由地移动，这样的计算环境，我们称之为移动计算（ mobile puting）。 研究移动计算环境中的数据管理技术，已成为目前分布式数据库研究的一个新的方向，即移动数据库技术。 与基于固定网络的传统分布计算环境相比，移动计算环境具有以下特点：移动性、频繁断接性、带宽多样性、网络通信的非对称性、移 动计算机的电源能力、可靠性要求较低和可伸缩性等。 移动计算以及它所具有的独特特点，对分布式数据库技术和客户 /服务器数据库技术，提出了新的要求和挑战。 移动数据库系统要求支持移动用户在多种网络条件下都能够有效地访问所需数据，完成数据查询和事务处理。 通过移动数据河 南 科 技 学 院 计 算 机 科 学 与 技 术 期 末 结 课 论 文 第 7 页 共 12 页 库的复制 /缓存技术或者数据广播技术，移动用户即使在断接的情况下也可以继续访问所需的数据，从而继续自己的工作，这使得移动数据库系统具有高度的可用性。 此外，移动数据库系统能够尽可能地提高无线网络中数据访问的效率和性能。 而且，它还可以充分利。