發(fā)布時(shí)間：2020-10-20 03:02

　　 關(guān)系數(shù)據(jù)庫自從上世界被發(fā)明以來,已成為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的重要載體。近年來,各種各樣的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫也不斷出現(xiàn),比如,鍵值數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)庫和圖形數(shù)據(jù)庫等。每一種數(shù)據(jù)庫都有其用武之地,而用各種不同類型的數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)不同類型的數(shù)據(jù),導(dǎo)致了服務(wù)器資源的浪費(fèi),增加了數(shù)據(jù)庫的維護(hù)成本,所以,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種能存儲(chǔ)和管理多種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)庫具有重要的意義。當(dāng)把所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)庫的時(shí)候,必須保證系統(tǒng)能夠部署在分布式環(huán)境下以擴(kuò)展其讀寫能力,還需要保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。基于以上需求,本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫JSQL,其結(jié)合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn),能存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型,支持多主分布式架構(gòu),能夠動(dòng)態(tài)擴(kuò)展讀寫能力,還從底層加入審計(jì)功能以保證數(shù)據(jù)的安全。在分析系統(tǒng)需求和相關(guān)技術(shù)以后,論文首先對(duì)系統(tǒng)的功能和架構(gòu)進(jìn)行闡述,JSQL采用常用的客戶端-服務(wù)器架構(gòu),分為客戶端和服務(wù)器端,服務(wù)器端又分為分布式管理節(jié)點(diǎn)和分布式數(shù)據(jù)庫集群。分布式管理節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫的負(fù)載均衡功能和監(jiān)控管理功能,分布式數(shù)據(jù)庫集群實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。其次,詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了客戶端和分布式管理節(jié)點(diǎn)中的負(fù)載均衡模塊、數(shù)據(jù)審計(jì)模塊和分布式數(shù)據(jù)庫集群節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)庫功能模塊、分布式集群架構(gòu)模塊和審計(jì)日志存儲(chǔ)功能等模塊。為了均衡服務(wù)器資源,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了新的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡算法,為了提高系統(tǒng)更新性能,提出利用分布式隊(duì)列實(shí)現(xiàn)的多主分布式架構(gòu)。對(duì)論文所述分布式數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)功能和審計(jì)功能等進(jìn)行了測(cè)試,給出測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行分析。最后,總結(jié)本論文所述數(shù)據(jù)庫的不足和論文后續(xù)工作,展望數(shù)據(jù)庫的未來發(fā)展。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP333
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 分布式數(shù)據(jù)庫研究歷史與現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 相關(guān)理論和技術(shù)
    2.1 數(shù)據(jù)庫
        2.1.1 數(shù)據(jù)庫概念
        2.1.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫
        2.1.3 事務(wù)與并發(fā)控制
        2.1.4 非關(guān)系數(shù)據(jù)庫
    2.2 分布式數(shù)據(jù)庫
        2.2.1 分布式數(shù)據(jù)庫概述
        2.2.2 分布式數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)
        2.2.3 數(shù)據(jù)分布和負(fù)載均衡
        2.2.4 數(shù)據(jù)復(fù)制和一致性
        2.2.5 副本和分布式MVCC技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)分析
    3.1 系統(tǒng)需求分析
        3.1.1 系統(tǒng)功能分析
        3.1.2 系統(tǒng)功能用例
    3.2 技術(shù)和框架分析
        3.2.1 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)分析
        3.2.2 SQL實(shí)現(xiàn)分析
        3.2.3 存儲(chǔ)引擎分析
        3.2.4 分布式架構(gòu)分析
        3.2.5 監(jiān)控審計(jì)分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        4.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
    4.2 客戶端模塊設(shè)計(jì)
    4.3 分布式管理模塊設(shè)計(jì)
    4.4 數(shù)據(jù)庫功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)
        4.4.1 數(shù)據(jù)庫功能操作流程設(shè)計(jì)
        4.4.2 網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)
        4.4.3 通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.4.4 SQL解析設(shè)計(jì)
        4.4.5 存儲(chǔ)引擎設(shè)計(jì)
    4.5 集群架構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)
    4.6 審計(jì)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)
    4.7 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1 代碼規(guī)范和總體結(jié)構(gòu)
    5.2 客戶端功能關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)
    5.3 分布式負(fù)載均衡算法實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 管理節(jié)點(diǎn)初始化實(shí)現(xiàn)
        5.3.2 選舉算法實(shí)現(xiàn)
    5.4 多主分布式架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)
        5.4.1 數(shù)據(jù)庫集群初始化流程
        5.4.2 集群命令執(zhí)行過程
    5.5 數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)功能實(shí)現(xiàn)
        5.5.1 網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議模塊
        5.5.2 SQL解析模塊
        5.5.3 存儲(chǔ)引擎模塊
    5.6 關(guān)系數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理
    5.7 數(shù)據(jù)審計(jì)模塊的實(shí)現(xiàn)
    5.8 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測(cè)試
    6.1 測(cè)試方法
    6.2 測(cè)試環(huán)境
    6.3 功能測(cè)試
        6.3.1 數(shù)據(jù)庫功能測(cè)試
        6.3.2 集群功能測(cè)試
        6.3.3 審計(jì)功能測(cè)試
    6.4 性能測(cè)試
    6.5 測(cè)試對(duì)比
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 本文工作的總結(jié)
    7.2 未來的工作方向
    7.3 數(shù)據(jù)庫的未來
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

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