嵌入式移动数据库中数据广播技术的研究

科技信息　计算机与网络　

浅谈稿动数据库管理技术　

广西广播电视学校　李楠　广西民族９帚范学院　邓广彪　

［摘要］无线网络的发展使得随时随地访问数据成为了可能，无线数据访问的使用推动了移动数据库管理技术的发展，移动数据库　

管理的技术与传统的数据库管理技术有很大的差别，因此促使Ａ－４１＇１对移动数据库管理技术的研究并形成了很多成果。本文先对移　

动数据库的特点进行描述，然后针对这些特点提出了相关的管理技术。　

［关键词］移动数据库　特点　管理技术　

１．引言　

随着社会信息化的不断发展和普及，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和无线移动通信技术　

的成熟以及计算机处理能力的不断提高，新的业务和应用不断涌现，人　

们要求不仅能够在办公室和家庭等固定场所中获得和处理信息，而且　

能够在移动环境中进行相应的工作，于是移动信息处理要求的新技术　

应运而生。　

由于移动环境具有频繁断接、移动性、系统规模庞大、资源的有限　

性等特点，使得支持移动环境的数据库除了具有传统数据库管理系统　

所具有的数据库管理功能外，对数据的传播、组织、存取、恢复、安全等　

方面提出了更高的要求。　

２．移动数据库的特点　

移动数据与传统的数据有很大的差别，具有如下特点【ｌ】：　

２．１频繁的断接性　

由于低带宽、出错率较高和较为频繁的断接等因素，无线连接的质　

量较低，重传、超时、差错控制等因素容易延长通信时间，提高通信开　

销。由于移动性的原因，无线连接也容易丢失。　

２．２移动性　

移动数据库可以在无线通讯单元内自由移动，而且在移动的同时　

仍然保持通讯连接。应用程序及数据查询可能是位置相关的，这要求移　

动数据库系统支持这种移动性。　

２＿３系统规模庞大　

在移动计算环境下，用户规模比常规网络环境庞大得多，采用普通　

的处理方法将导致移动数据库系统的效率极为低下，所以要采用特殊　

的技术来适应庞大的规模。　

２．４资源的有限性　

移动设备的电源通常只能维持几个小时，移动设备还受通讯带宽、　

存储容量、处理能力的限制。移动数据库系统必须充分考虑这些限制，　

２００７年第１１期　计算机与现代化　ＪＩＳＵＡＮＪＩ　ＹＵ　ＸＩＡＮＤＡＩＨＵＡ　总第１４７期　

文章编号：１００６－２４７５（２００７）１１－００５８－０３　

基于多时间窗口的移动数据库失效报告技术的研究　

尹惠华，蒋华　

（桂林电子科技大学计算机系，广西桂林５４１００４）　

摘要：如何维护移动环境下的客户端缓存中数据的一致性，是移动数据库中的关键技术。而数据广播技术则是利用无线　

通信网络不对称的特点，使移动客户端数据和服务器端数据保持一致性的最为实用的技术。但由于不同的环境，不同的　时段各种参数的变化，失效报告时间窗口∞的大小如何确定是一个难点。根据移动数据库中数据更新的时间间隔，提出　

了基于多时间窗口的失效报告技术。　

关键词：移动数据库；移动计算；缓存一致性；数据广播；断接操作　

中图分类号：ＴＰ３ｌｌ　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｂｏｕｔ　Ｉｎｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　Ｒｅｐｏｒｔｓ　ｉｎ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｄａｔａｂａｓｅ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍｕｌｔｉ．ｔｉｍｅ　Ｗｉｎｄｏｗｓ　

ＹＩＮ　Ｈｕｉ—ｈｕａ，ＪＩＡＮＧ　Ｈｕａ　

（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｏｗ　ｔｏ　ｋｅｅｐ　ｃａｃｈｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ　ｉｎ　ｍｏｂｉｌ　ｃｌｉｅｎｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｄａｔａｂａｓｅ．Ａｎｄ　ｕｓｉｎｇ　ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｉｎ－　

ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　ｒｅｐｏｒｔｓ　ｉｓ　ａ　ｕｓｅｆｕｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈａｔ　ｃａｃｈｅｄ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｌｉｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｏｓｅ　ｓｔｏｒｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｅｒ．Ｂｕｔ　

第７卷第１２期　２ｏｏ８年１２月　软件导刊　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｇｕｉｄｅ　ＶＯ１．７　ＮＯ．１２　Ｄｅｃ．２０ｏ８　

移动数据库的研究与应用　

刘　阳　

（中国地质大学信息工程学院，湖北武汉４３００７４）　

摘要：近年来，随着智能移动终端的普及和移动计算技术的发展，移动数据库技术已得到广泛的应用。介绍了移动　

数据库的概念和基本特征，并对移动数据库的关键技术进行论述和探讨，分析了移动数据库的具体应用方向。　

关键词：移动计算；移动数据库；关键技术　

中图分类号：ＴＰ３９３．０９　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—７８００（２００８）１２—０１８４—０２　

１移动数据库概述　

移动数据库系统是支持移动计算或某种特定计算模式的　

数据库管理系统。数据库系统与操作系统、具体应用集成在一　

起。运行在各种智能型嵌入设备或移动设备上。其中，嵌入在移　

动设备上的数据库系统由于涉及数据库技术、分布式计算技　

术，以及移动通讯技术等多个学科领域。目前已经成为一个十　

分活跃的研究和应用领域——嵌入式移动数据库或简称为移　

动数据库（ＥＭＤＢＳ）。　

２移动数据库的特点和体系结构　

２．１移动数据库的特点　

移动数据库的计算环境是传统分布式数据库的扩展．它可　

以看作客户端与固定服务器节点动态连接的分布式系统。因此　

移动计算环境中的嵌入式移动数据库系统是一种动态分布式　

数据库系统。　

由于移动数据库在移动计算的环境下应用在嵌入型操作　

系统之上．所以它具有微小内核结构、对标准ＳＱＬ的支持、事务　

管理功能、完善的数据同步机制、支持多种连接协议、完备的数　

据库管理功能和支持多种嵌入型操作系统的特点和功能需求。　

２．２移动数据库的体系结构　

移动数据库是传统分布式数据库系统的扩展，它可以看成　

客户与固定服务器节点动态连接的分布式系统，其体系结构如　

图１所示　ＭＳｓ＿＿＿Ｍｏｂｉｌｅ　Ｓｕｐｐｏｒｔ　Ｓｔａｔｉｏｎ（支持移动计算的固定站点，　

具有无线通信接口）；ＦＨ＿—＿Ｆｉｘｅｄ　Ｈｏｓｔ（固定主机，没有无线接　

移动数据库的并行数据分发控制技术研究　

王鸿鹏　，张铁军－，杨孝宗２　（１．哈尔滨工业大学深圳研究生院计算机科学与技术学院，广东深圳５１８０５５；　２．哈尔滨工业大学，哈尔滨１５０００１）　Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｈｐ＠ｈｉｔｓｚ．ｅｄｕ．ｅｎ　摘要：移动计算环境中上下行通信链路资源有限，通信链路频繁断连。数据移动终端用户如何能在移动计算环境中高　效的访问数据，保证数据的实时性是文章的研究重点。通过提出一种基于并发控制的数据广播技术。来保证移动数据终　端对数据的访问效率、时效性等性能的要求。实验结果表明数据访问的效率、时效性得到了提高。　关键词：移动数据库；并行控制；磁盘广播；时效性；缓存替换　文章编号：１００２—８３３１（２００６）３６－０１５２—０３　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＰ３１　１　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｄａｔａ　Ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ＷＡＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｐｅｎｇ￣，ＺＨＡＮＧ　Ｔｉｅ－ｊＩＩＩＩ　，ＹＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｚｏｎｇ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｓｃｈｏｏｌ。　Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　５　１　８０５５，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１５０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｄｏｗｎｌｉｎｋ　ａｎｄ　ｕｐｌｉｎｋ　ａｌｅ　ｌｉｍｉｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｌｉｎｋ　ｉｓ　ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ．　Ｉ　ｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｍｏｂｉｌｅ　ｄａｔａ　ｔｅｒｍｉｎａｌｓ　ａｃｃｅｓｓ　ｄａｔａ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｎｄ　ｉｎｓｔａｎｔｌｙ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｄａｔａ　ｂｒｏａｄｃａｓｔ　ａｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｌｇｏ－　ｒｉｔｈｍ　ｉｓ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｒｏｂｕｓｔ．Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ａｃｃｅｓｓ　ｉｎ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ　ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｏｂｉｌｅ　ｄａｔａｂａｓｅ；ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｄａｔａ　ｂｒｏａｄｃａｓｔ；ｔｉｍｅｌｙ　ｏｆ　ｄａｔａ；ｃａｃｈｅ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｌ　引言　移动计算环境中用户规模庞大。通信的上下行连路不对　称。通信连路的频繁断连性等给移动计算环境中数据的组织、　分发带来了极大的挑战。如何能在此“苛刻”的环境中提高移动　终端的数据访问效率、降低数据的访问代价是研究的一个重要　话题。基于移动计算环境的通信不对称性和上行通信连路的资　源有限性，在文献【ｌ】中提出了多磁盘广播算法。广播磁盘算法　基于移动终端完全丧失上行通信能力的假设。通过衡量移动终　端的数据访问模式来组织、分发服务器端的数据项。从而形成　了一种类似于处理器存储结构的数据组织形式。对于移动终端　本身的数据缓存处理，在文献［２】中提出了基于节点序列的数据　缓存无效算法。并且仿真结果显示该方法能显著提高移动终端　的数据访问效率。　本文提出了一种支持移动终端数据请求的并发控制广播　磁盘算法．试验结果表明该技术明显地提高了移动终端的数据　访问效率。有效地降低了移动终端对数据的访问代价。　２系统体系结构　本文提出的系统模型中主要存在三个功能实体：数据广播　服务器、数据移动终端和数据请求代理（如图１）。　广播服务器