软考系统分析师·每日学习卡 | [日期：2025-08-09] | [今日主题：分布式数据库]-牛翰网

一、今日学了啥？

本质与核心： 数据物理分布在不同节点，但逻辑统一为一个整体数据库，通过DDBMS（含全局/局部管理、字典、通信）实现协作
关键特性与透明性： 分布透明性是灵魂（分片>位置>复制>局部模型），让用户无视分布细节；特点包括数据独立性、集中自治结合、适当冗余提可用性、严格保证全局ACID
事务一致性保障： 两阶段提交(2PC) 确保跨节点事务原子性：一票否决即全撤 (Abort)，全员同意才提交 (Commit)

二、重点/要记住的！

分布式数据库
- 概念：数据物理分散、逻辑统一、节点协作的网络化数据库。
- 特点
  - 数据独立性：逻辑独立性、物理独立性、数据分布独立性（分布透明性）
  - 集中与自治共享结合的控制结构：各局部的DBMS可独立管理局部数据库，具有自治功能；系统又设有集中控制机制，协调各局部DBMS工作，执行全局应用
  - 适当增加数据冗余度：在不同场地存储同一数据的多个副本可以提高系统的可靠性和可用性（当系统中某个节点发生故障时，因为数据有其它副本在非故障场地，因此数据仍然可用，保证了数据完备性），同时也能提高系统性能
  - 全局一致性、可串行性和可恢复性
- 与集中式数据库的关系
  - 目标一致： 都追求数据独立、一致性、完整性、安全性。
  - 架构不同： 集中式是“单点”，分布式是“多点协作网络”。
  - 核心差异： 分布式引入了数据分布、网络通信、节点自治、可控冗余、复杂的分布透明性和分布式事务处理等核心问题。分布式建立在网络互联的多节点上，每个节点本身可能就是一个集中式数据库系统（LDBMS），由DDBMS（GDBMS + LDBMS + …）统一管理。
分布式数据库管理系统（DDBMS）
- 组成
  - 局部数据库管理系统（LDBMS）
  - 全局数据库管理系统（GDBMS）
  - 全局数据字典
  - 通信管理（CM）
- 结构
  - 全局控制集中的DDBMS
  - 全局控制分散的DDBMS
  - 全局控制部分分散的DDBMS
分布透明性
- 分片透明性：指用户不必关心数据如何分片，对数据的操作在全局关系上进行，即如何分片对用户是透明的
  - 水平分片
  - 垂直分片
  - 混合分片
- 位置透明性：指用户不必知道所操作数据放在何处，即数据分配到哪个或哪些站点存储对用户是透明的
- 复制透明：用户不用关心数据库在网络中各个节点的复制情况，被复制的数据的更新都由系统自动完成
- 局部数据模型透明性（逻辑透明）：最低层次的透明性，提供数据到局部数据库的映像，即用户不必关心局部BDMS支持哪种数据模型，使用哪种数据操纵语言，数据模型和操纵语言的转换由系统完成。局部映像透明性对异构型和同构异质的分布式数据库系统非常重要。
两阶段提交协议2PC
- 2PC事物提交的两个阶段
  - 表决阶段，目的是形成一个共同的决定
  - 执行阶段，目的是实现这个协调者的决定
    -两条全局提交规则
  - 只要有一个参与者撤销事务，协调者就必须做出全局撤销决定
  - 只有所有参与者都同意提交事务，协调者才能做出全局提交决定