多数据库系统互联机制的设计与实现

为弥补以上不足，在dm2的改进版本dm3中增加了协调器，用以联接各个独立的dm3数据库子系统，并协调各子系统间的各种关系，使各子系统既能高度自治地工作，又能进行有效的信息共享。

2.体系结构

本系统可看作多个数据库子系统被协调器联起来的，高度自治的一个联邦数据库系统。其中，每个子系统独立处理本系统内部的事务，而子系统间的信息共享由复制技术提供，副本间的一致性由协调器协调处理，处理所需的信息在初始化时写入协调器的组间数据字典中。当对某子系统中的一份数据副本进行修改时，该子系统会将修改通知协调器，由协调器对该数据的其它副本进行修改，从而保证了所有副本的一致性。

由以上可知，子系统彼此并不直接接触，而是各自都与协调器直接相联，由协调器统一管理子系统间的通信。这样，当子系统对副本进行修改时，不必关心相应的子系统处于何种状态，也不必等待回应消息，以及异常处理，所有这些都由协调器进行管理。因此，既提高了系统运行的效率，也保证了子系统的独立性。其体系结构如下图所示。

协调器主要有三大功能，首先，它对协调器和服务器进行初始化，并将有关信息存入组间字典；其次，它管理不同子系统间的通信，维护副本的一致性；最后，它在子系统出现崩溃时，进行异常管理及恢复工作。

dm3多数据库系统体系结构

3.主要策略

多个dm3系统间的信息共享是通过副本实现的，副本的一致性是由协调器来维持的，是一种弱一致性。通常，多数据库系统间的一致性是通过协调器周期性地访问服务器的日志来完成的。由于副本的更新带有随机性，因此，若采用这种方法，可能数据被修改多次，但其相对应的副本仍未被修改，这样就损害了数据的一致性；也可能数据并未被修改，但协调器已多次访问了服务器的日志了，这样就降低了系统的效率。

所以，本系统采用的方法是当数据被修改时，由服务器通知协调器有关信息，再由协调器通知相关系统，修改相关数据。这样，数据的修改及时（仍然是弱一致性），而协调器也不会在数据未被修改的情况下访问服务器，提高了准确性。

为了使协调器正常工作，我们对底层数据库管理系统dm2进行了修改。在基表控制块tv_ctrl_block中增加一项isreplication。建表时，该项初始化为false；当为该表建立一个副本时，该项赋值为true。具体算法如下。

3.1初始化算法。

协调器：

从用户或应用程序接收待连接的两个系统中的服务器名，需复制的表名；
分别登录到两个系统的服务器上；
向存有待复制表的服务器发预复制消息；
等待服务器消息；
若失败，发一条失败的消息给服务器和用户或应用程序，转11）；
若成功，从消息中取出待复制表的有关信息，根据这些信息，发一条建表消息给另一个系统的服务器；
等待服务器消息；
若失败，发一条失败的消息给服务器和用户或应用程序，转11）；
若成功，调数据转移程序，进行数据复制；
将有关信息写入组间字典。
退出。
服务器：

当服务器收到预复制消息后，将基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication赋为true。同时，取出待复制表的有关信息，组成应答消息发给协调器。

当服务器收到失败的消息后，将基表控制块tv_ctrl_block中的isreplication赋为false。

3.2维护算法。

协调器：

从组间字典读出相关信息，根据这些信息，登录到相应系统上；
等待消息；
从某系统的服务器上收到一条修改消息后，通过查找组间字典，确定该消息的目的地，然后将它转发过去；
若失败，定时重发；
转2）；
服务器：

1）等待消息；

2）当收到某客户或应用程序的消息后，检查它是否是修改数据的操作（如delete，update或insert等）；

若不是，转7）；