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《中国科学院研究生院(计算技术研究所)》 2002年
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移动数据库关键技术研究

丁治明  
【摘要】:计算技术和无线通讯技术的发展与结合使得一种全新的计算模式—移动计算模式成为了现实。在移动计算模式下,用户使用各种移动设备通过无线通讯接口实现对信息网络的访问,而不受实际物理位置变化的影响。在过去的十年里,这种全新的计算模式得到了迅速发展,同时也给包括数据库技术在内的计算机研究工作带来了新的挑战。在移动数据库系统(即支持移动计算模式的数据库系统)中,计算平台的移动性、网络条件的多样性、无线通讯的频繁断接性、以及资源的有限性等都使得传统的数据库处理方法不能或不能有效地发挥作用,因此需要针对移动计算环境的特点研究新的处理方法。 本文从两个方面研究了移动数据库中的关键技术问题:一是如何有效地消除移动计算环境给信息存取所带来的不利影响,在这方面,本文重点探讨了移动数据库复制技术以及移动事务处理技术;二是如何合理地利用移动计算环境所带来的有利因素提供基于位置的服务,在这方面,本文重点研究了移动对象数据库技术以及位置相关数据的处理技术。 在移动数据库复制技术方面,本文研究了异步多主副本复制下的冲突检测及消解问题,提出了一种事务级结果集传递(TLRSP)移动数据库复制模型;此外,本文还研究了三级复制(即移动计算机—同步服务器—数据库服务器)体系结构下的数据同步问题,提出了一种基于双时间印的事务级同步(DTSTLS)模型; 在移动事务处理方面,本文提出了一种乐观两阶段提交移动事务处理方法(O2PC-MT)。通过引入一种乐观并发控制方法与两段锁协议相结合的移动事务处理机制,本文重点解决了交互式长事务的问题,并提供了对移动主机任意移动性和数据库系统一致性的支持; 在移动对象数据库方面,本文提出了一种新的移动对象数据库模型—离散时空轨迹移动对象数据库(DSTTMOD)模型,重点阐述了DSTTMOD模型中的位置表示方法及位置更新处理策略,并分别给出了基于GRID文件和基于QUAD树的移动对象索引算法。同时,本文还分析了移动对象数据库三种主要查询的处理方法; 在位置相关数据的处理方面,本文重点研究了基于关系数据库的位置相关数据存贮及表示方法,同时提出了一种可变粒度格栅索引方法用于对位置相关数据的数据区域进行索引,并给出了位置相关查询的处理方法。 本文对于所提出的各种模型和算法都进行了相关实验,同时与其他主流方法进行了性能的比较与分析。实验结果表明,本文提出的方法提高了移动数据库系统的性能及处理能力,增加了移动数据库系统的灵活性和可扩充性,从而为移动计算环境下的数据库处理技术提供了一种可行的解决方案。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(计算技术研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP311.13

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