分散式數據系統

分散式數據系統

分散式數據系統是計算機網路技術的產物,由若干個數據採集站和一台上位機以及通信線路組成。一個分散式系統,如同大型中心繫統,必須有許多成分一起工作,單個部分的行為及各個部分如何協調工作,是整個系統的基礎。分散式資料庫系統與集中式資料庫系統相比,具有如下基本特徵:物理分布性、邏輯整體性、站點自治性、分布透明性。

基本介紹

  • 中文名:分散式數據系統
  • 外文名:Distributed data system
  • 組成:數據採集站、上位機、通信線路
  • 屬性:計算機網路技術的產物
  • 本質:分散式系統
  • 套用學科:資料庫系統原理
簡介,技術規格,主站模組,模擬輸入模組,模擬輸出模組,熱電阻輸入模組,熱電偶輸入模組,數字輸入模組,數字輸出模組,繼電器輸出模組,基本特徵,物理分布性,邏輯整體性,站點自治性,分布透明性,分散式數據模型,分散式檔案系統典例,關係資料庫的分散式存取典例,分散式存取對象典例,

簡介

分散式數據系統是計算機網路技術的產物,由若干個數據採集站和一台上位機以及通信線路組成。數據採集站相當於小型的集中式數據採集系統,一般由單片機控制的數據採集裝置組成,位於被測對象附近,可獨立完成數據採集預處理任務,採集的數據將數位訊號的形式傳送給上位機,從而克服了模擬傳輸的固有缺點。
上位機一般是高檔微機或工作站,一方面,將各個數據採集站送來的數據,集中處理、顯示、列印或以檔案的形式存儲在外部存儲器中,另一方面,還可以將系統的控制參數傳送到各個數據採集站,以提供數據採集站的工作狀態。數據採集站和上位機之間通常是採用主從方式的異步串列通信,由上位機確定傳輸數據。

技術規格

主站模組

(1)掃描周期:每50~150毫秒對下接的12從站模組掃描1次,具體取決於從站模組的I/O組態;
(2)隔離能力:500Vdc(輸入、輸出、電源間)。

模擬輸入模組

(1)精度:量程的±0.15%(12位解析度);
(2)掃描周期:每隔5毫秒對每個通道掃描一次;
(3)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線、電源及輸入通道間);
(4)輸入阻抗:250Ω(電流輸入)或1MΩ(電壓輸入)。

模擬輸出模組

(1)精度:量程的±0.15%;
(2)掃描周期:每隔10毫秒對每個通道掃描一次;
(3)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線與輸出通道間);
(4)驅動能力:700Ω(24V輸入電源)。

熱電阻輸入模組

(1)精度:讀數的±0.25%;
(2)解析度:±0.1℃;
(3)掃描周期:每隔1.3秒對每個通道掃描一次;
(4)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線、電源與輸入通道間);

熱電偶輸入模組

(1)精度:±3℃;
(2)解析度:0.5℃;
(3)掃描周期:每隔5毫秒對每個通道掃描一次;
(4)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線、電源與輸入通道間);
(5)輸入阻抗:10MΩ;
(6)斷偶保護:高限驅動。

數字輸入模組

(1)掃描周期:每隔10毫秒對每個通道掃描一次;
(2)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線、電源與輸入通道間);
(3)輸入阻抗:3300MΩ;
(4)最大輸入電壓:30Vdc;
(5)閾值電壓:>7V為高電平,<0.5V為低電平。

數字輸出模組

(1)掃描周期:每隔10毫秒對每個通道掃描一次;
(2)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線、電源與輸出通道間)。

繼電器輸出模組

(1)掃描周期:每隔10毫秒對每個通道掃描一次;
(2)隔離能力:500Vdc(通訊線間:通訊線與電源間:通訊線、電源與輸出通道間);
(3)觸點參數:8通道模組的繼電器為SPDT,容量為3A@24Vdc或110Vac;12通道模組的繼電器為常開SPST,容量為1A@24Vdc或0.5A@110Vac

基本特徵

物理分布性

分散式資料庫系統中的數據不是存儲在一個站點,而是分散存儲在由計算機網路連線的多個站點上。因此分散式資料庫系統的數據具有物理分布性。

邏輯整體性

分散式資料庫系統中分散在各個站點上的數據,在邏輯上構成了一個整體,由分散式資料庫管理系統統一管理,可以被所有用戶(全局用戶)共享。

站點自治性

在分散式資料庫系統中,各站點的數據都是由本地DBMS管理,具有自治處理能力,能完成本站點上的局部套用。局部用戶所使用的數據可以不參與到全局資料庫中,局部用戶可以獨立於全局用戶。

分布透明性

分散式資料庫系統中的數據雖然在物理上是分散的,但是用戶訪問這些數據時,不必知道數據如何分布在各個站點上,可以像使用集中式資料庫那樣使用分散式資料庫。分散式資料庫系統的數據分布對用戶來說是透明的。
除了以上基本特徵外,分散式資料庫系統還具有自治相結合的控制機制。各局部的DBMS可以獨立地管理局部資料庫,實現局部資料庫的共享,完成局部套用。同時,系統中設有集中控制機制,協調各局部DBMS的工作,執行全局控制管理功能,實現全局數據共享,完成全局套用。
另外,為了提高系統的可靠性、可用性,改善系統的性能,分散式資料庫系統允許存在適當的數據冗餘,即將同樣的數據分布在多個站點。這樣當一個站點出現故障時,系統可以通過其他站點上的相同數據副本進行操作來減少通信開銷。同時,利用數據分布在多個站點的特性,可以提高一些事務執行的並發度,改善系統的回響速度。
最後,數據的分布必然造成事務執行和管理的分布性。事務的原子性、一致性、可串列性、隔離性和永久性,以及事務的並發控制與恢復、數據完整性與安全性等,都應考慮分布性。這樣,集中式資料庫系統中的很多概念和技術,在分散式資料庫系統中都有了不同的、更加豐富的內容。因此,分散式資料庫系統的實現也比集中式資料庫系統更為複雜。

分散式數據模型

分散式數據模型可以分為三種:分散式存取、複製數據、分散式數據。至少要考慮三種類型的數據:檔案、資料庫對象

分散式檔案系統典例

(1)Sun NFS ——網路檔案系統
(2)OSF DCE/DFS —— 分散式檔案系統
(3)IBM DDM —— 分散式數據管理
(4)Microsoft NTFS —— 視窗NT檔案系統。

關係資料庫的分散式存取典例

(1)Oracle SQL*Net;
(2)IBM DRDA —— 分散式關係資料庫體系結構
(3)Microsoft ODBC —— 開放資料庫連線。

分散式存取對象典例

(1)OMG CORBA —— 公共對象請求代理體系結構
(2)IBM DSOM —— 分散式系統對象模型
(3)Novell AppWare;
(4)Microsoft OLE —— 對象連線和嵌入;
(5)CIL OpenDoc。

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