远程教育系统中分布式数据库设计研究                                      
                张波  上海金融学院            
姜旭   上海市计算机软件评测重点实验室
摘要：通过Oracle平台，可以为远程教育系统的数据传输和业务处理提供最根本的途径。在本文中，通过对远程教育系统中所使用的分布式的数据库设计方法和技术进行研究，实现了对远程教育系统中数据库内容的更新和远程共享。在对分布式数据库研究的基础上，对其中所采用的体系架构和一些关键技术进行深入讨论，这些关键技术主要包括：远程数据库系统的分布策略、高级复制、数据链接和整个系统的数据安全和恢复技术等。
关键词：远程教育系统；分布式数据库；Oracle

一、引言
现在，数据库应用系统的发展趋势为从小型向大型、从集中向分布式的方向发展，且基于分布式的数据库系统结构已经成为如今商业领域中广泛采用的结构。一般情况下，远程教育系统中的数据库的空间地理位置比较分散，且对数据的安全性要求也比较高，所以，就需要通过采用特殊的技术手段来实现这些异构数据库之间的链接，这就是本文中的主要研究内容，即分布式数据库设计技术，该技术可以确保远程数据的传递和访问，从而实现对异构数据库中所出现的异常共享问题的消除。所以说，对分布式数据源的集成可以作为对相关企业或部门尽心整合，从而实现单位有效管理的基础，对其进行深入研究，可以有效提高数据和信息利用的质量和效率。
二、系统概要设计
在远程教育系统中，利用分布式的数据库架构模式，可以实现对配置与不同网络节点和空间位置数据服务器的实时访问，不仅可以提高整个远程教育系统的数据传输速率，还可以有效消除系统中经常会出现的单点故障问题。在本论文中，实现对对远程教育系统架构和数据库系统的设计，主要通过Oracle平台中提供的技术和基于B/S架构的网络平台来实现，可以有效解决远程教育系统在正常使用中所面临的对海量音频、视频和文本信息进行网络高速传输的问题。
三、数据库分布设计介绍
在基于分布式架构的数据库体系中，所有数据的存放在逻辑上市统一的，但是，其物理空间位置则不一样，这样，就需要通过网络来对数据库进行远程的访问和控制。不过，在对数据库中的各种数据进行访问的过程中，由于受到物理空间的限制，就会给数据的管理造成诸多困难，所以，在设计的过程中，应该对数据存放的位置进行合理选择和设计，也就是采用分布的方式来配置。通过合理分布，就可以将更多的数据存放于本地数据库，从而减少对远距离数据访问而造成的系统开销。采用分布式的数据库配置方式，可以使系统具备诸多特点，如：(1)、根据数据类型将其分布存储在不同的数据库节点上，这种分布方式的的结构比较简单，局部性能较好，但是全局性能比较差；(2)、所有节点都对全部数据的副本进行存储，使得局部访问事务占主流，系统开销较小，而对新事物进行更新的开销较大；(3)、通过采用混合形式，使得部分数据存放在某个数据库节点，其他部分数据则存储在多个数据库节点，这种分布方式的复杂性比较高，但是灵活性高，从而更容易引起问题。
所以，考虑到这些问题，在本文中主要从如下几点对数据的分布问题进行考虑：(1)、单个节点的事务处理量；(2)、每个节点所能够支配和使用的实物量；(3)、整个网络平台的性能；(4)、网络节点的传输速率和网络硬盘的容量；(5)、数据表之间的完整性需求。通过全面考虑和根据远程教育系统的需求，可以具体将在整个教育系统中所使用的数据划分为不同的两个大类，即：
(1)、用户管理和权限设置类数据：在系统设计过程中，需要在学校的主数据库中，对该类数据所对应的数据表进行建立，并通过教育系统中所配置的主服务器进行生成和维护，同时，还可以在其他分节点建立该数据表的快照和视图，这样，各个分节点就可以通过快照来实现对此类数据的本地查询，同时，还可以通过对这些数据的定期刷新，以此来保证数据和主服务器之间的一致性和唯一性。
(2)、图像、视频和文本类数据：可以想象，在教育系统中主要通过图像、文本和视频数据完成对用户的远程教育任务，所以，此类数据的量将会非常大，这些数据可以分步存储于各个节点的数据库服务器中，可以在主服务器中对这些数据的快照和视图进行建立，并在学校数据库中建立各个节点的数据库连接，方便对数据的查询。
四、数据库链接技术
通过采用Oracle平台所提供的成熟技术和途径，本文所构建的分布式数据库系统可以通过数据库的链接来完成对空间上分布零散的数据库服务器的实时访问。且利用数据库链接，还可以实现对数据库访问的详细定义，不仅如此，数据库访问的详细路径也可以随之实现。建立了数据库链接之后，数据库访问的效率可以得到有效提升，同时，还能够对数据库中对象的位置进行淫才，实现数据库间访问的透明性，保证了整个远程教育系统的高安全性。
五、数据的复制设计简介
在远程教育系统中，其分布式架构多采用“一主多从”的网络分布结构，可以将学校服务器设为主，而下级学院和系的服务器则设为从。所以，在系统的设计过程中，就可以通过Oracle平台的增量复制技术来定时对主从服务器之间的数据进行更新和同步。对数据库服务器内容的更新过程，对于从主到从服务器的数据更新，则应该实现数据的完全更新，以此来保证当出现用户及其权限变化的情况下，能够对从服务器进行及时更新和调整。在从服务器上所存储的一些教育资源，如图像、视频和文本等，仅仅在从服务器上进行存储，不用将其复制与主服务器。
通常，数据库之间的数据复制从主服务器开始，一般时间间隔都是30分钟。在Oracle平台中，可以采用专用的管理工具来完成，并通过向导来创建复制环境。对于数据复制过程的具体步骤，可以对其简单描述为：
(1)、对数据库是否能够实现高级复制进行判断。以System身份登录数据库，通过使用相应的命令来实现，如果判断结果为True，则说明支持高级复制功能。不仅如此，还可以对数据库的初始化文件进行设置，构建需要的高级复制环境。
(2)、登录Oracle平台的管理器OEM.
(3)、对学校的主站点进行设置：①、在OEM中选择主站点节点，以SYS身份登录主服务器系统；②、实现对主体站点的设置；③、利用和通过Oracel实现对用户Repadmin的创建；④、以Repadmin登录数据库系统；⑤、启动主体组创建向导，构建主题组，在主体组创建中选择需要复制的对象。
(4)、对实体化视图站点进行相应设置：①、在OEM中选择主站点节点，以SYS身份登录相应服务器系统；；②、实现对主体站点的设置；③、利用和通过Oracel实现对用户Mvadmin的创建，创建连接到主体站点的Dblink：④、测试Dblink的可用性；⑤、通过实体化视图组实现对实体化视图的创建。
六、数据库应用中的安全技术分析
在本文中系统的设计和实现过程中，通过对用户类型及其权限管理、视图的管理和恢复等实现系统的安全保证。通过对用户不同类型的划分，在类型划分的基础上在设置不同的权限，就可以实现数据库对象使用过程中的安全性，还能够通过对视图的定义和使用来保证数据的独立和安全。不仅如此，通过视图，还可以将用户分成不同的组，在使用过程中就可以根据用户所属组的不同提供不同的数据，过滤掉根据用户组不相关的保密数据。此外，在分布式的远程教育系统和平台中，还应该能够具备对遭到破坏的数据进行修复。所以，在系统中所设置的主服务器，通常可以采用双机热备份配置，并通过Oracle Fail Safe软件来进行备份操作，该备份软件在提供备份功能的同时，还可以提供负载均衡功能，可以在出现故障的情况下，对服务器介质进行恢复。而对于下级节点的从服务器，则应该进行定期的联机备份和离线备份，如果出现故障，就可以进行数据的完全恢复或者部分恢复，所有这些措施都可以保证整个系统的数据安全性。
七、结语
作为现代计算机和网络发展的结果，分布式数据库系统为远程教育系统的发展奠定了数据传输的重要基础。所以，在本论文中，通过对远程教育系统中所使用的分布式的数据库设计方法和技术进行研究，实现了对远程教育系统中数据库内容的更新和远程共享。
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