移動數據庫關鍵技術及應用探討
信息技術
作者：王克勝
【摘 要】作為分布式應用，對於數據的擴展和延伸，移動數據庫可以在任何地點和時間進行通訊訪問，對於各種移動設備的分布式計算，構成新的移動計算環境，不僅能滿足人們的訪問需求，還有更廣泛的應用前景。本文分析移動數據庫的數據管理方式及其結構特點，研究了移動數據庫的關鍵技術，並探討了移動數據庫的應用的具體應用。
【關鍵詞】移動數據庫；嵌入式係統；數據；管理方式
分布式數據庫在物理結構上分散，但在邏輯上集中，和傳統的數據庫相比，具有移動特性，位置上具有相關性，網絡上具有非對稱性，連接上具有斷接性。在技術上，涉及到通信技術、數據庫設計、分布式計算等多學科領域，數據庫係統有集中式數據庫係統、分布式數據庫係統、B/A/S多層結構的數據庫係統、嵌入式數據庫和移動數據庫，這些係統可以存在一個計算環境中。
一、移動數據庫的數據管理
（1）數據的分布和複製。數據不均衡的分布在基站和移動單元中。移動數據庫的一個顯著特點是移動終端之間以及與服務器之間的連接是一種弱連接，即帝寬帶、長延時、不穩定和經常性的斷開，由於數據庫一致性的約束，這增加了管理緩存的難度。現在普遍采用的方法允許移動單元處理其自身的事務，對本地緩存上的數據副本進行操作。在長時間斷開連接時，緩存試圖為移動單元提供最頻繁訪問的數據或更新的數據。帶網絡重新連接後再與數據庫服務器或其他終端交換數據修改信息，並通過衝突檢測和協調來恢複數據的一致性。
（2）事務模型。在移動環境中，事務的容錯和糾錯變得棘手。一個移動事物在幾個基站上順序執行，由於移動設備的移動性，執行過程可能會涉及多個數據集合，此時缺乏對事務執行的集中協調。因此須對事物的傳統ACID性質進行修正，並定義新事務管理策略和算法。
（3）查詢處理。了解數據的存儲位置影響到查詢處理的性價比分析。由於移動單元的移動性和快速的資源變化，查詢優化變得更複雜。當查詢結果返回到移動單元時，這些移動單元可能正處於移動當中，或正在穿越信元邊界，但用戶接收到的查詢結果必須正確而完整的。
（4）回複和容錯。移動數據庫環境必須解決地址錯誤、介質失效、事務和通信失效所導致的問題。
（5）移動數據庫設計。由於移動性以及頻繁的關機，執行查詢是全局名字解析問題變得複雜。移動數據庫設計必須考慮到元數據的許多管理問題。
（6）基於位置的服務。隨著客戶機的移動，依賴於位置的高速緩存信息也隨之失效。此外，要頻繁更新依賴於位置的查詢，然後應用這些查詢以更新高速緩存，也會帶來問題。
（7）安全。移動數據的安全性不如固定位置數據的安全性。
二、移動數據庫的關鍵技術
移動數據庫涉及的理論和技術含蓋了當今通信、計算機和嵌入式係統的最新成果，其中在移動環境下如何進行數據管理是實現移動數據庫的關鍵。根據目前國際有關機構研究的研究表明這些關鍵技術主要集中在以下幾個方麵。
（一）數據複製與緩存
複製是在多個移動節點上維護數據的備份，包括服務器之間的複製和移動計算機上保存數據庫的複製。一般前者稱為複製後者稱為緩存。複製的主要目的是提高分布式數據庫係統的可用性、可靠性和訪問性能。
（二）數據廣播
通俗地講，數據廣播是指在移動計算環境中，利用客戶機與服務器通信的不對稱性，以周期性廣播的形式向客戶機發送數據。其最大的優點是，廣播開銷不依賴移動用戶數量的變化而變化，借助數據廣播，可以在一定程度上解決移動數據庫係統的斷接問題。