浅析分布式管理系统数据库应用与设计技术

王泽滨 张雪明 张立丽

摘 要：分布式管理系统一般由多个重要模块组成，数据库就是其中的一种。数据库所发挥的作用是根据系统的相关需求来进行数据的插入，删除，修改以及查询，使多个系统用户能实时、并发的获取与操作库内信息。数据库的发展历时长久，在这么多年的发展过程当中，数据库设计已经从无结构发展到了关系模式，以及面向对象等多种形式。在数据库设计的过程当中，主要技术有关系表以及 E-R 图，同时使用结构化的查询语言 SQL，充分遵循数据库的具体操作细则，使分布式管理系统整体性能得到显著提升。本论文从不同方面阐述分布式管理系统数据库应用与设计技术，希望为研究分布式管理系统数据库的专家和学者提供理论参考依据。

关键词：分布式管理系统；数据库应用；技术

随着互联网、大数据、云计算等技术的快速发展，分布式管理系统已经在很多领域得到广泛应用，取得了显著的应用成效。分布式管理系统最关键的组成部分就是数据库，其可以为分布式软件提供一个可扩展的操作架构，该接口可以并发式接入千万级用户，支持全文搜索和关键词搜索，目前已经成为许多大型企业软件数据保存和操作的解决方案。

1分布式管理系统中数据的作用

所谓的数据库是一种对信息进行存储管理以及后续加工的计算机信息技术发展而来的工具，从计算机应用软件诞生开始，数据库就已经出现，并且在后续的发展过程当中被大规模的应用数据库的发展经历了无结构网状结构以及关系结构和面向对象等多个阶段，在数据库的发展过程当中，很多著名的科技公司都参与了数据库产品的研发。分布式管理系统中，数据库所实现的功能主要包括如下几点。

1.1 数据的插入功能

在分布式管理系统中，用户可以根据其具体的需求来进行逻辑业务的处理，在数据库当中进行数据的保存，数据的保存，需要使用到插入功能，例如数据表的插入列信息以及行信息的插入，数据插入之后数据库内容中就增加了一条记录，方便进行浏览以及查询。

1.2数据的查询功能

在数据插入之后，数据库内部保存相关信息，用户可以根据自己的需求来进行搜索请求，同时通过浏览操作来进行数据的查询，查询到的内容可以输出到分布式管理系统当中，若是查询失败则显示未查询到相关信息。

1.3数据的删除功能

在分布式管理系统中，因为一些数据信息变得过时或者是陈旧，就需要对这些数据信息进行删除，从数据库当中进行移除，避免信息过时而导致搜索结果出现失误，给数据信息使用者造成误导。

1.4数据的修改功能

同数据的插入功能，相似数据的修改功能，只是在数据库当中对新的数据记录进行插入，同时对已经完成的某些字段进行重复性的更新，但是对于数据库总体记录数目来讲并没有产生变化。随着分布式管理系统，其功能数目的增多，在数据库使用过程当中有许多新的功能被研发出来，例如挖掘批量处理以及索引管理等等，这些功能对于数据库的数据处理速度有明显的提升，对于相关的数据请求任务更好的完成，对于人类社会的信息化一句智能化快速化发展具有重要意义。

2数据库设计关键技术研究

数据库设计的目标是根据分布式管理系统信息加工和处理需求，利用概念结构设计获取数据实体及实体间的关系，然后将其转换为数据关系表，完成逻辑结构设计，利用结构化查询语言构建一个个存储过程，提高信息加工速度和存储能力，提高数据库的安全性、统一性和完整性。因此，数据库设计关键技术包括概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计。

2.1数据库概念结构设计

数据库保存的信息很多，这些信息来源于客观世界，比如，一个汽车、一个电视机、一个学生、一本书或一个班级等。因此，数据库概念结构设计可以利用抽象建模功能，将这些实体信息进行分类、聚集和概述，构建一个实体关系图，能够反映客观世界的信息结构、流动和相互制约情况。本文为更清晰地描述概念设计模式，选择学籍信息分布式管理系统的数据库设计为样例，描述每个阶段设计的结果。数据库概念结构设计采用 E-R 图，该关键技术可以描述学籍信息的各个实体关系，比如，用户、学生、班级、专业部、成绩及其之间的关系，形成一个个局部视图，然后集成在一起形成全局视图，完整地描述概念结构设计结果。

2.2数据库逻辑结构设计

数据库逻辑结构设计可以将概念设计的结果转换为逻辑结构，逻辑结构采用关系表描述，包括行和列，行表示每个实体，列表示每个实体的属性。逻辑结构设计需要采用优化准则，以便更好地提高数据库的整体性能，如果逻辑结构设计不合理，则会导致数据库运行非常慢，增加计算机应用软件的响应延迟时间。数据库逻辑结构设计还需要遵守规范化理论，该理论可以为数据库工程师提供设计工具，减少数据冗余，保证数据的原子性和独立性，这样就可以不需要过多的级联操作，提高了数据库增加、删除和修改信息的速度。

2.3数据库物理结构设计

数据库的物理结构直接与管理系统相关，目前，数据库管理系统包括结构化查询语言和面向对象查询语言两种，结构化查询语言的代表为 SQL Server、MySQL，面向对象查询语言的代表为 Oracle 和 DB2，物理结构设计需要结合计算机应用软件的开发语言和开发环境，如果开发语言为 C#，开发平台为 Visual Studio，此时，数据库管理系统可以采用 SQL Server；如果开发语言为 Java，开发平台为 Eclipse，此时，数据库管理系统可以采用 My SQL 等，以便更好地与计算机应用软件结合在一起，提高软件开发的便捷性和速度。学籍信息分布式管理系统物理结构建构完成时，学籍信息插入功能实现代码 Insert into 表名稱 values（值 1，值2，……）；学生信息删除功能实现代码 delete from 表名称 where 列名称 = 值；学生信息修改功能实现代码update 表名称 set 列名称 = 新值 where 列名称 = 值；查询功能实现代码 select 查询结果 from 表名称。物理结构设计对分布式信息管理系统产生直接影响的就是数据库的物理结构，现如今的数据库管理系统主要包括两个部分，分别是结构化查询语言以及面向对象查询语言。在进行数据库的物理结构设计过程中，需要根据现有的计算机应用软件开发语言以及开发环境，不同的开发语言需要对应不同的开发平台，这样能够使计算机应用软件更好的进行结合，提升软件开发过程中的便捷性以及速度。

3优化数据库分布式管理系统

3.1操作组件优化

为了不断的提升数据库的操作速度，可以通过移动 agent 方式对数据的插入、连接、修改、刪除以及查询进行操作。移动 agent 主要包括有三个方案：一是，agent 方案，该部分主要负责维护局部和全部的数据目录，能够全局管理数据库，方便于用户的使用；二是，协调 agent，该部分主要负责进行控制和协调数据库的处理流程，这样便于数据库的规范化操作；三是，全局数据管理 agent，该部分主要是完成信息的查询和定位操作，便于协调信息的交互管理。这三个部分构成一个有效的整体，有效的实现了数据的集中管理和操作。

3.2优化 agent 方案

数据库的查询表多，因此在查询的过程之中需要及时进行优化操作。将agent方案成功引入之后，需要通过普通查询模式和增强型查询模式进行。普通的查询模式是将查询的任务进行划分，通过多个逻辑独立的子查询，因为一个 agent 能完成一个子查询任务，并且按照相应的组装规则组组装其一个完成的查询结果。而增强查询模式，则是通过主 agent 创造增强型的主 agent，之后再创建出多个增强型的 agent，将独立的子查询任务加载至 agent 之上，并且目标场地能够接受到。在完成查询事务后，增强型的主 agent负责将查询的结果进行组合和操作，并且将最后的结果反馈至主 agent。

3.3优化数据查询操作

数据库的查询任务具有非常多的流程，会影响系统的运行速度，因此，需要对数据库的查询过程进行优化。技术人员可以通过查询模式，将任务划分为几个或者多个具有独立逻辑的子任务，从而使一个主Agent 能够扩建为多个独立的 Agent，每一个 Agent 都有系统逻辑，都能够完成查询指令。技术人员在将查询任务分送到指定的目标场地后，将主 Agent 集成组装，可以形成完整的查询结果。数据库任务查询还有增强查询模式，在主 Agent 基础上构建一个增强型的 Agent，这个增强版的 Agent 能够创建多个独立的、具有逻辑的分线查询任务，并将每个独立的子查询业务增加到 Agent 上，然后将其分发至每一个目标场地。技术人员在完成查询任务后，建构由主 Agent 负责查询和操作，由增强 Agent 负责的信息收集和传递的系统处理模式，能够实现系统的高流畅运行。技术人员还需要注意，附加的 Agent 不需要安装在客户端上，能够进一步的降低系统运行承载量。为了测试系统算法的运行流畅性，可以设置一个100 次左右的系统删除任务，一般情况下，系统的运行操作时间是 27s，在引入 Agent 后，系统的删除操作降低到 15s 左右，能够说明这种方法既降低数据库的处理时间，又提高了系统的运行速度。

总之，计算机网络的出现大大丰富了人们生活方式，并为工作、生活带来了较大的便捷。而为了让计算机网络技术得到更好的发展，以便为社会发展提供服务，就需要对计算机网络设计加大研究力度，进而大大提升网络设计质量与工作效率。在当前，人们对于网络设计的要求不断提高，尤其在海量数据面前，若是依然沿用传统的数据处理模式，就会导致数据的精准度受到影响，并增加工作量。而通过运用数据库特有的强大辅助功能、数据储存功、转换功能，便能够为计算机网络设计提供便捷的服务。

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