基于交换中心的分布式系统数据同步技术

谭松荣 王伟

摘要：本文探讨了分布式系统数据同步技术的综合概述，研究分析了对分布式系统数据同步技术的设计。

关键词：交换中心;分布式系统;数据同步技术

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0140-01

由于分布式数据库系统的高效性、数据共享等优点，在目前社会发展的过程中得到了广泛的应用，所以一种基于交换中心的分布式系统数据同步的技术以应运而生，这种技术能够让各个数据库的站点在交换中心中对数据进行直接交换，并且能够灵活将同步模式和数据下发的方式进行配置，在很大程度上使数据的安全性、完整性和抗抵赖性得到了保证。

1 分布式系统数据同步技术的综合概述

1.1 数据同步技术

数据同步技术就是指将数据库站点之间的数据的更新能够在分布式数据库系统中得到同步，让数据能够分布存放，从而让数据库能够进行分布式的处理的一种技术。这种处理方式通过将允许使用的应用程序透明地对分布存放的数据进行存取，能够让用户在使用的过程中感觉这些数据是存放在本地相应的服务器上，在一定程度上增加了用户的体验感。

1.2 分布式数据库系统同步技术的特点

分布式系统数据同步技术主要有四个特点，包括跨平台性和异构性、能灵活配置同步模式、稳定性以及在传输过程中的机密性。该技术的跨平台性和异构性体现在使用JAVA技术进行开发，将XML作为其中的一种中间件，能够在一定程度上降低异构的数据库系统中存在的差异和不兼容的问题，让数据能够在该系统中进行交换，使系统的扩充和与其他一些系统的信息交流得到了发展;能灵活配置同步模式体现在可以在不同的应用环境中选择不同的数据同步的模式，而数据同步的模式主要有两种，其中包括全量同步和增量同步;其稳定性主要体现在在网络运行的过程中不会因为网络的不稳定而丢失相关的数据，也不会使相应的数据系统出现错乱的现象;机密性体现在由于在数据的传输过程中，采用的是一种特殊的封装格式，并且使用的是安全性比较好的设备进行传输，因此能够保证整个数据的传输过程有很好的机密性和完整性[1]。

2 对分布式系统数据同步技术的设计

2.1 对其架构的设计

分布式系统数据同步技术主要采用的是一种基于交换中心的同步架构的模式，其主要是将每个数据库站点所要提交的同步数据提供给交换中心，然后让交换中心能够自主根据数据库站点的需要分发相应的数据。这样使数据库的站点发生一定的改变之后，不用直接将数据分发给其他的数据库站点，它只用将发生改变的数据发送给交换中心，然后让交换中心对发生变化的数据进行分发，有效避免了各个数据库站点之间交换数据信息的频率，也使各个站点之间的连接性减弱[2]。

基于交换中心的同步架构模式有两个优点，其一是能够灵活配置同步模式，数据系统中的每个站点将产生的数据信息传送给交换中心，不需要对数据进行全量同步或者增量同步的考虑，其二是在一定程度上避免了总的数据库的站点对其它站点进行维护的麻烦，并且根据后期的需要增加或者减少的站点也不会影响数据库站点的正常运行。

2.2 同步技术的具体实现

（1）相关系统的具体组成。组成同步系统主要有各个数据库站点的同步模块、交换中心以及数据进行传输的模块，数据库站点的同步模块的工作主要是采集发生变化的数据、封装XML的数据以及对XML数据进行解析等;交换中心的工作主要是配置相关的同步模式并对各个同步的数据库站点进行维护等;而数据进行传输的模块的工作主要是有效保证数据传输过程中的安全等。比如有两个同步模块A和B，两个数据库站点A和B，有效将两个同步模块部署在相应的数据库站点中，可以及时发现数据发生变化的情况。在一个站点发生了数据变化的时候，可以通过相关的数据采集模块对变化的数据进行采集，然后使用XML的封装模块将变化的数据封装成相应的XML格式，将该格式的文件放到传输的模块进行传输，当交换中心接受到传输过来的数据之后，要将数据进行汇总和分析，这就是整个阶段中的上报阶段，当上报阶段完成之后，交换中心就可以根据汇总出的数据，有效根据同步配置的信息学，将数据在各个站点内进行分发，最后再由各个数据库站点接收完数据之后，将XML格式进行解析完成入库工作，这就是最后的下发阶段。这样分工明确的工作流程，在很大程度上提高了数据库系统的工作效率。

（2）捕捉变化的数据的方式。数据进行同步的基础就是获取到数据信息的变化，它不仅是数据进行同步更新的主要依据，还是进行同步操作的主体。所以可以在源数据库中对一些需要同步的数据信息建立相关的触发器，让同步数据在数据库中发生插入等变化的操作时，把一些发生变化的数据进行标记，并且将变化的数据转变成XML格式的文件传输给交换中心。通过研究表明，这种方法比一般的日执法和快照法等执行的效率更高。

（3）同步系统中的XML文本格式。XML文本格式就是当数据库站点中的数据发生一些变化时，通过同步的程序将变化的数据生成相应的XML文本格式，将之发布到交换中心中，其主要的结构如下：

<complexType name=“header”>

<sequence>

......

......

</sequence>

</complexType>

（4）同步系统中的安全传输模块。由于分布式系统数据同步系统主要是基于交换中心，所以交换中心要维护每个站点之间存在地址信息，各个站点之间也要了解交换中心的地址。对同步系统安全传输模块的编程主要采用的是JAVA的套接字，有效通过将IP地址与相应的端口进行连接，让数据传输的过程能够安全。其中可以使用socket系统，由于该系统是根据不同客户的不同需求而设计的，所以在使用的过程中，有不同的socket系統提供，socket可以有效利用客户和服务器解决各个数据库之间的连接问题，并且在使用socket进行传输的过程中还有相应的安全传输数据的协议，通过密钥对发送的数据进行保护，并且其签名值是数据体的签名，可以通过验证相关的用户的身份信息保证传输过程中数据的安全和完整[3]。

3 结语

随着科学技术的不断发展，对互联网系统的要求越来越高，因此基于交换中心的分布式系统数据同步技术的出现是必然的趋势，通过对同步技术的架构设计、数据的捕捉方式等进行分析，可以清楚的了解到分布式系统数据同步技术不仅能够使数据的同步工作能够更高效、更准确，还能够让同步模式能够灵活配置，有效降低了以往各个站点之间进行配置的复杂程度，让数据库之间的数据交换能够变得更加简单。

参考文献

[1]张莹，步晓亮，李强，徐辉.基于交换中心的分布式系统数据同步技术[J].通信技术，2018（2）：365-369.

[2]王昭.分布式异构数据源同步框架的研究与实现[D].天津理工大学，2018.

[3]夏明慧.分布式数据库数据同步的应用分析[J].智能城市，2016（3）：78-79+82.

Data Synchronization Technology of Distributed System Based on Exchange Center

TAN Song-rong， WANG Wei

（Tianyi Ai Music Cultural Technology Co.， Ltd. ， Guangzhou Guangdong 510180）

Abstract：This paper discusses the comprehensive overview of data synchronization technology in distributed system， and studies and analyses the design of data synchronization technology in distributed system.

Key words：exchange center; distributed system; data synchronization technology