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分布式空间数据库主动数据更新研究

陈珉  
【摘要】:为了让空间数据更好地服务于经济建设和社会发展,本文研究分布式空间数据库的主动数据更新,提出、设计与实现基于.NET Remoting的冗余数据一致性模型。创新之处是,提出基于区域的空间数据对象分片模式,建立分布式主动数据库的体系结构组织空间数据,实现主动数据更新机制,主动维护数据一致性。 首先,研究国内外研究现状和分布式空间数据库的特点,确定研究内容。研究空间数据的共享与互操作和现有的空间数据服务模型,分析传统数据管理方式的缺陷和传统空间数据库的不足,提出研究主动空间数据库的课题。概述其国内外研究现状和分布式空间数据库的特点,确立本文的研究中心,即研究分布式空间数据库的主动数据更新机制,并规划研究内容和组织结构。 其次,研究空间数据库对空间对象的描述,具体给出空间关系、分析矢量结构、栅格结构和纯关系模式,讨论空间数据库的基本内容。基于空间对象,研究空间数据库的组织,根据空间分割和合并的特色设计一种基于区域的空间数据对象分片模式,既可以在关系数据库系统上实现,亦可以在对象关系数据库上实现,并与OGC的开放式GIS(Geographical Information Systems)数据模型是兼容的,更适合在网络环境下进行数据传输。研究基于区域的空间数据共享及其更新原理。 第三,研究分布式数据库的分层控制、数据独立性、数据冗余、完整性、可恢复性和并发控制等特性,认为它主要依靠复杂的物理结构以提高存取效率。给出分布式空间数据库的空间数据划分原则、分布式空间数据分段的类型和空间数据关系的分段操作方法。研究分布式空间数据库的数据分配的类型及其评估、一般准则和数据分配的方法。 第四,研究主动机制的原理、主要内容、主动数据库管理系统和用途,给出具有主动机制的关系数据库模型,并就其功能性要求、系统设计考虑、性能优化和体系结构进行了详细研究。给出事件监视器的实现机制,具体讨论了事件、事件库、事件操作、事件的探测与处理和事件监视器的实现。提出事件监视器的执行模式,详细研究了触发器、触发器条件、情形及其评价、被触发的活动、触发器的监视与执行和事件监视器的执行模式分类。最后探讨了主动数据库系统的实现途径。 第五,研究分布式空间数据库中数据一致性的更新,讨论业务规则的一致性、冗余数据的一致性、数据一致性的更新策略、分布式空间数据库的同步更新和异步更新机制和多站点的数据更新。分析实现强一致性的两阶段提交协议和实现弱一致性的数据复制技术。提出基于.NET Remoting的 冗余数据一致性模型。 最后,设计基于.NETR朗oting的冗余数据一致性模型,实现数据一致性主动更新机制。系统 模型将对冗余数据的“写”操作信息用翔L标记语言描述,将其封装成“数据操作消息”对象。在 每个数据节点上维护两个消息队列:消息接收队列和消息发送队列,对收发“数据操作消息”进行 管理。通过.NET Remoting机制的远程对象调用,实现网络数据节点之间的通讯,使“数据操作消息” 能够在数据节点之间传递。


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