银行信息系统架构：分布式数据库方案

在分布式系统中，由于数据量巨大，存储地点分散等原因，传统的集中式数据库（即物理中心数据库），在处理海量数据时逐渐表现出通信开销大、可靠性低、灵活性和可扩充性差等不足。因此，为了存储海量数据，分布式数据库日益受到重视。

分布式数据库是数据库技术和网络技术相结合的产物，通常使用较小的计算机系统，各独立的计算机通过互联网相互连接，共同组成一个全局逻辑上集中、物理上分布的、完整的大型数据库，其体系结构如图5-52所示。

它是一种集群数据库，克服了物理中心数据库的缺点，具有相对较低数据传送代价，较高的可靠性与较好的灵活性和可扩展性。此外，它还具有多数处理就地完成，各计算机节点通过网络连通等特点，但分布式数据库由于数据存储量庞大，在协调整个系统的事务活动时，难免有较高的事务管理的性能开销。

分布式数据库的四层结构模式划分为全局外模式、全局概念模式、局部概念模式和局部内模式，彼此之间还有相应的层间映射。简单地说，全局外模式即全局用户视图，通常用视图来定义，是分布式数据库系统的全局用户对分布式数据库的最高层抽象，具有分布透明性。全局概念模式是分布式数据库的整体抽象，它描述了数据库全体，包含了全部数据的特性和逻辑结构。局部概念模式旨在描述局部上的局部数据逻辑结构，属于全局概念模式的子集。而局部内模式则是对物理数据库的描述。

在全局概念层中，包含了数据的分片模式和分配模式，该层经过这两个模式再映射到局部模式。首先，介绍一下分片的概念。分片就是指将全局关系根据一定的条件分为若干个子集。数据的分片类型可以分为四种：水平分片、垂直分片、导出分片和混合分片，它要求满足完备性、可重构和不相交这三个条件。数据的分配方式有集中式、分割式、全复制式和混合式。其中，集中式就是把所有的数据片段都安排在同一个地方；分割式中所有数据只有一份，它被分割成若干个逻辑片段并指派到特定场地上；全复制式就是每个节点上都有一个完整的数据副本；而混合式是一种介于分割式和全复制式的模式。

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图5-52 分布式数据库的体系结构图

分布式数据库之所以能被广泛应用，首先，它能较好地将分散的数据库从逻辑上联系在一起，大大提高了数据的管理效率，在银行领域，就如总行与支行之间数据的关系，既有独立部分又有需要交换的数据。

分布式数据库为了能让数据在数据丢失、系统崩溃的情况下仍能有效恢复，它以冗余的方式进行了数据备份，这也是其优点之一。分布式架构扩展性良好，可以在不影响原有数据库的前提下，直接将新的数据库加入原有的分布式数据库中进行整合，以最小的代价扩展数据库。

另外，分布式数据库将数据分散存储在各地的数据库中，这些数据库之间相对独立而又有一定联系，提高了发生故障时数据的安全性。