kingshard数据库中间件设计与实现解析

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数据库时态处理中间件的设计和实现

数据库时态处理中间件的设计和实现
虽然时态数据库在理论上已经被证明其拥有传统数据库 所无法企及的优点:使用具有时态处理机制的数据库对时态 数据的表达清晰易懂,能够真正地在语义上解释用户自定义 时间、有效时间和事务时间以及它们相互间的关系,并且可 以克服传统数据库在时态解析时产生的数据冗余的缺点。但 迄今为止,在实践中还没有人真正实现一个既具有传统数据 库的一般功能(如数据定义、存储、完整性控制等),又能实 现时态处理的完整的时态数据库。也没有出现过能够进行时 态处理的商业数据库管理系统。这就使得时态数据库的理论 得不到实际应用的检验,阻碍了时态数据库的普及和进一步 的发展。本文正是基于这种现状,对能够实现数据库时态处 理功能的中间件的设计和实现进行探讨和分析。
month ’月‘

nonsequenced
day ‘日’
<=
validtime scalarexp
‘interval’spanexp
spanexp
hour ‘时’
>=
minute ‘分’ conop
<>
second ‘秒’

timeflag queryexp
select selectitemlist from tablenamelist where condexp group by grouplist having condexp
扫描类scanner -对时态处理语句扫描生成一个令牌链表(tokenlist) +返回tokenlist的头令牌(token)()
Hale Waihona Puke 运行类run -执行合法的sql语句 +通过Statement对象调用DBMS执行sql语句()
示可以在这组语句中任选一组来表示,相当于传统 SQL表 达 中 的 竖 线| 。 比 如 起 始 的 虚 线 方 框 组 : QUERY, DDL, DML, CONTROL就表示一个时态处理 语句可以为QUERY语句,或DDL语句,抑或是DML语句, 又或者可以是CONTROL语句。实线箭头表示一个关键字可 以由箭头指向的部分来表示。比如一个DDL语句可以表示成 为ddltable, ddlview,drop table和drop view中的任意一个。

数据库中间件的研究及其应用

数据库中间件的研究及其应用

1 .支持 常用 大 型 数 据 库 的各 种 操 作 。 可 以 支持 OR CL 信 。 A E, IF R X Y A E S QL B ,MY Q 等常 用数据 库 , 以 N O MI,S B S ,M S ,D 2 S L 3 多线程技 术 。线程 是指 进程 中单一 顺序 的控制 流。每 个进程 、 及J B D C、OD C 口。更 换数 据库 只 要更 换 相应 的驱 动 就 可 以 , B 接 在 任何 给定 时刻 可 能有若 干个线 程 在运 行。线 程共 享进程 的所 有 的 而 不需要 修改 所开发 软件 系统 的代码 ,方便安全 。 程 序和 数据 ;线 程有 自身 的运 行单 元 :线 程有 它 自己 的私 有存 储和 2 提 供统 一接 口。屏 蔽数 据库之 间 的操作 差异 。 . 执 行环 境 ,使得 服务器 进 程不 随客 户数 的增加 而线 性增 加。可 减 少 3 封装 复杂烦 琐 的数据库 应 用接 1和数 据库操 作过 程 ,简化 应 服 务器进 程 的压力 ,降低 开销 。充分 利 用C U 资源 。 . 3 P的 用 程序 的数据 库操作 .提 高应 用程序 开发 效率 。 线 程被 用来 建立请 求 驱动 的服务 程序 。每 个客 户一个 线程 。 多 4 支 持常 用的操 作 系统 。 ̄Wi o s NI、L u 等 常见 主 个线 程 可 以并 发执 行 .多个 并发 线程 对 多个客 户的 并发请 求采取 分 . 1 n w 、U X i x ] d n 流操 作 系统。跨 平 台支持 。便于 应用 代码在 各平 台之 间 的移 植 。 而 治之 的措施 。从 而解 决 并发请 求 的问题 。多线 程 的低资 源开 销和 高运 行效 率 。使得 它具 有广 阔 的应 用 前景 。多线 程技 术在 三层客 户 二、数据库 中间件的设计 客户 端到 数据连 接管 理器 之 间的是 逻辑 连接 ,而 数据 库到 数据 机 ,服务 器模 式 中应 用相 当广 泛。

数据库中间件的设计与实现

数据库中间件的设计与实现

信 , 客 户 机 群 和服 务 器 群 结 合起 来 【 其 工 作 流 程 是 : 客 户 机 将 l 】 。 在 里 的应 用 程 序 需 要 驻 留 网 上某 个 服 务 器 的 数 据 或 服 务 时 搜 索 此
( ) C Jv a b s o n ci t) 1J DB (a aD t aeC n e t i a vy
或 服 务 。 在 发 送应 用 程 序 请 求 后 重 新 打 包 响应 。 其 传 送 回应 不 需 要 重 新 编码 就能 够访 问任 何 数 据 源 。 由于 J B 已经 得 到 并 将 D C 用 程 序 。数 据库 访 问 中 间 件 就是 实现 这 种 功 能 的一 种 中 间件 。 了各 大 厂 商 的 认 可 与 支 持 .也 为 开 发 者 和 用 户 提 供 了一 条 从 WE B服 务 器 访 问数 据 库 的捷 径 。J B D C将 进 一 步得 以推 广 从 而 1 数 据 库 中 间件 的 作 用 . 多 媒体 教 学 支撑 平 台 系统 .对 于 数 据 库 的 容 量 和 访 问能 力 最 终 成 为 W B服 务 器 访 问 数 据 库 的事 实 标 准 。 开 发 系统 中应 E 所 I C ) 要 求 不 苛 刻 . 是 它 存 储 的 数 据 类 型 杂 、 问量 不 固 定 、 台数 用 的数 据 库 中间 件 原 型 就 是建 立 在 J B 的基 础上 。 但 访 后 据 库种 类 不 一 、 务 器操 作 系统 各 异 。 因此 . 一 类 数 据 库 中 间 服 这
维普资讯
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20 0 7年第 8期
数据 库 中间件的设计 与实现
南 理 勇 -谭 业 武 。桑 玉 真 , ,

中间件设计说明书

中间件设计说明书

中间件设计说明书一、概述中间件是一种独立的系统软件或服务程序,位于操作系统和应用程序之间,用于实现分布式系统的集成和通信。

中间件设计说明书是对中间件系统的全面描述,包括其功能、性能、安全等方面的要求和设计细节。

二、中间件需求分析1. 功能需求:分析中间件需要实现的具体功能,如消息传递、数据交换、分布式事务管理等。

2. 性能需求:确定中间件系统的性能指标,如吞吐量、响应时间、并发处理能力等。

3. 可靠性需求:提出中间件系统的可靠性要求,如故障恢复、容错处理、负载均衡等。

4. 安全性需求:制定中间件系统的安全策略,如数据加密、身份认证、访问控制等。

三、中间件系统设计1. 体系结构设计:设计中间件系统的整体架构,包括各个组件的职责和交互方式。

2. 通信协议设计:定义中间件系统内部组件之间的通信协议,包括消息格式、传输协议等。

3. 数据结构设计:设计中间件系统所需的数据结构,如消息队列、事务日志等。

4. 算法设计:针对中间件系统的关键功能,设计相应的算法和实现逻辑。

四、中间件系统实现1. 编程语言和开发环境选择:根据中间件系统的需求和设计,选择合适的编程语言和开发环境。

2. 模块划分和代码组织:将中间件系统划分为不同的模块,并合理组织代码结构。

3. 单元测试和集成测试:进行单元测试和集成测试,确保中间件系统的功能和性能满足设计要求。

4. 系统部署和配置:进行中间件系统的部署和配置,包括服务器环境搭建、参数配置等。

五、中间件性能测试与优化1. 性能测试:通过性能测试工具对中间件系统进行测试,获取各项性能指标的实际数据。

2. 性能分析:分析性能测试结果,找出瓶颈和潜在的性能问题。

3. 性能优化:针对性能瓶颈进行优化,提高中间件系统的整体性能。

六、安全策略实施与保障1. 安全策略部署:根据制定的安全策略,部署相应的安全设备和措施。

2. 安全监控与审计:建立安全监控与审计机制,实时监测中间件系统的安全状况。

3. 安全漏洞修复:定期检查安全漏洞并及时修复,确保中间件系统的安全性。

多数据库系统中间件的设计与实现方法

多数据库系统中间件的设计与实现方法

第15卷 第4期 云南工业大学学报 Vol.15 No.4 1999年 Journal of Yunnan Polytechnic University 1999多数据库系统中间件的设计与实现方法①李 勇1 杨 蕾2(1:信息与电子工程学院,云南工业大学,昆明,650051;2:昆明市外语学校,昆明,650051)摘要 在基于Client/Server结构中的数据库事务处理模型中,中间件提供了全局事务处理与局部数据库系统的接口,它使多数据库系统能够对分布在不同站点的局部数据库进行透明访问.文中分析了这一模型中中间件的应用背景,在此基础上分析了中间件的设计与实现方法,并对这些方法实现的中间件作了性能上的比较.关键词:多数据库系统;客户机/服务器模型;中间件;应用程序接口前 言自E.F.Codd于70年代提出了关系数据库模型以来,众多的软件厂商陆续推出了各种关系数据库产品,如大型机上的DB2,中小型机上的Oracle和微机上的Access等.这些数据库可能在物理上和逻辑上存在差异,如数据格式、数据操作方式以及对SQL语言的实现等方面.因此,研制能集成现有的数据库系统的多数据库系统已成为数据库技术发展的必然趋势.而网络技术的发展为用户访问和处理分布在不同站点的各种数据库中的数据提供了可能,它使得异构的数据库之间可以共享它们相互依赖的数据,并具有互操作的能力.一般地,支持互操作的系统为客户机/服务器(Client/Server)模型,而在基于这样模型的实际应用中,会有多种应用和平台加入到这个模型中,这就要求客户和服务器之间有一组正式的接口以支持这些应用.从结构上来讲,这一层位于客户和服务器之间,因而称为中间件(Middle ware).通过中间件屏蔽了数据库系统不同的访问方法和用户界面,为用户呈现一个访问多数据库的公共接口,从而减少了不同数据库之间的差异.1 中间件模型与实现原理从概念上来讲,中间件是客户从服务器上获得服务的耦合剂,它的引入使原来较为简单的二层分布模型(Client/Server,见图1)被更加精确的三层模型(Client-Middle ware-Server,见图2)所替代.在二层模型中,应用程序直接与数据库对话,这就要求驱动程序与所存取的特定的DBMS(数据库管理系统)进行通讯.用户的SQL语句提交给数据库,其结果返回给用户.数据库可以存放在网络连接的另一台机器上,用户机为客户,存放数据库的机器为服务器,这就是典型的Client/Server配置.在三层模型中,应用程序把命令发给中间件,然后由中间件把相应的SQL语句发送给DBMS.数据库处理SQL语句后,把结果送中间件,然后再由中间件送至用户.中间件可以用来支持共同数据库的存取与特性控制,这就为实现异构数据库之间的互操作提供了实现方法(参考文献[3]).任何中间件的设计均需要解决三方面的问题.首先是功能匹配问题,就是如何根据客户方需要的服务,在系统范围内寻找到合适的服务实现;其次是接口匹配问题,中间件居于客户机与服务器之间,因此需①收稿日期:1999-04-07 第一作者简介:李勇,男,1971年2月生,工学硕士,62云南工业大学学报 第15卷要程序员定义远程服务是如何模拟客户方所要求的功能,并且在指定了客户方接口与远程服务的接口的对应关系后,程序员应指明远程操作的形式参数与本地请求的实际参数之间的关系;第三是运行支撑问题,即互操作实体如何合作执行.由上述三个问题可以确定中间件的四个基本构件:(1)客户应用程序接口;(2)公共编程接口/公共协议/网关等;(3)SQL编译器;(4)用于访问数据源的服务器软件(参考文献[2]).在具体的中间件实现中,根据设计与实现方法的差异分成两类。

数据库集群中间件S-JDBC的设计与实现的开题报告

数据库集群中间件S-JDBC的设计与实现的开题报告

数据库集群中间件S-JDBC的设计与实现的开题报告一、选题背景随着大数据时代的到来,数字化时代的发展,数据库管理系统已经成为一个非常重要的技术领域。

数据库集群可以通过增加存储容量、提高响应速度等方式来提高数据库的可靠性和性能。

但是,数据库集群也带来了一些新的问题,例如数据一致性的问题,数据库节点间通信的延迟问题等。

因此,数据库集群中间件成为一个非常重要的技术,它可以解决这些问题并提高数据库集群的性能和可靠性。

二、选题意义本文将介绍一种数据库集群中间件S-JDBC的设计与实现。

S-JDBC是由日本NEC 公司开发的一种开放源代码的数据库中间件。

S-JDBC可以通过将多个数据库连接到一个虚拟数据库,从而实现数据的集中管理。

S-JDBC可以自动监测数据库的负载情况,并动态地将请求分配到不同的数据库节点上,以获得最佳性能和可靠性。

此外,S-JDBC采用了一系列创新性的技术,如异步复制、数据容错等,并借鉴了其他数据库中间件的一些优秀设计,如JDBC API等。

S-JDBC的设计和实现可以为大规模并发请求的数据库集群提供参考。

三、选题内容本文将分为以下几个部分来介绍S-JDBC的设计和实现:1. S-JDBC的工作原理:介绍S-JDBC的基本架构和工作流程;2. S-JDBC的异步复制机制:介绍S-JDBC的异步复制机制如何保证数据的一致性和可靠性;3. S-JDBC的数据库容错机制:介绍S-JDBC的容错机制如何保证数据库的可靠性;4. S-JDBC的性能测试:对S-JDBC的性能进行测试,并与其他数据库中间件进行比较和分析;5. S-JDBC的前景和总结:对S-JDBC的未来发展进行展望,并对本文进行总结。

四、选题方法和步骤本文的研究方法主要是理论研究和实验测试相结合。

首先,对S-JDBC的相关文献进行搜集和研究,了解其基本架构和工作流程。

然后,通过阅读其源代码和运行环境,深入理解其核心技术和实现细节。

典型的数据库中间件设计模式

典型的数据库中间件设计模式

典型的数据库中间件设计模式
数据库中间件是一个用于连接和管理多个数据库的软件层。

它可以在多个数据库之间提供访问和数据传输,优化数据库的性能和可靠性。

在这篇文章中,我们将探讨典型的数据库中间件设计模式。

1. 垂直分片:将单个数据库分成多个较小的数据库,每个数据库处理不同的数据类型。

这种设计可以提高性能和可扩展性,但需要更多的管理和维护工作。

2. 水平分片:将单个表分成多个部分,每个部分存储一部分数据。

这种设计可以提高性能和可扩展性,但需要更多的复杂性和管理工作。

3. 数据库复制:将主数据库的数据复制到一个或多个从数据库,以提高可用性和可靠性。

这种设计可以提供高可用性和数据冗余,但需要更多的存储空间和网络带宽。

4. 数据库代理:这种设计将应用程序与多个数据库之间的访问隔离开来,可以提供更好的安全性和性能,但需要更多的管理和配置工作。

5. 数据库缓存:将常用数据缓存到内存中,可以提高查询性能和响应时间,但需要更多的内存和管理工作。

总之,数据库中间件设计模式可以根据不同的需求来定制。

了解不同的设计模式可以帮助我们选择最适合我们需求的方案。

- 1 -。

MYSQL分布式中间件课题研究

MYSQL分布式中间件课题研究

MYSQL分布式中间件一、MYSQL数据库主从复制的实现MySQL的主从复制是通过binlog日志来实现的,主从复制中的“主”指的是MySQL 主服务器上的数据库,“从”指的是MySQL从服务器上的数据库,且这种复制是基于数据库级别的,为此从服务器中的数据库名称必须和主服务器中的数据库名称保持一致,那么,要想实现主从复制,我们至少要有两个MySQL服务器(最好是两个MySQL服务器分别位于不同的主机上,或者在一个主机上安装两个MySQL,端口不同即可)数据库服务器的参数:∙主服务器(master): IP为127.0.0.1,端口为33306∙从服务器(slave): IP为127.0.0.1,端口为33307∙从服务器(slave): IP为127.0.0.1,端口为33308主服务器配置:修改主服务器的数据库配置文件(\mysql\bin\my.ini),在 [mysqld] 标签的最下面,添加如下代码:#需要备份的数据库binlog-do-db = mycat#不需要备份的数据库binlog-ignore-db=mysql#开启二进制日志log-bin=mysql-bin#服务器idserver-id=1保存退出,重启MySQL主服务器。

binlog-do-db用于指定需要同步的数据库,binlog-ignore-db指定不需要同步的数据库,如果这两个参数都不设置,则从服务器会复制主服务器的所有数据库。

一般不用root账号作同步账号,为此,我们需要在主服务器上创建一个新的用户(如user01,密码为123456)这里我们用命令行的方式创建,方法如下:打开cmd,切换至 \mysql\bin,用 root 账户连接MySQL主服务器:mysql -uroot -P33306创建新用户:create user 'user01'@'127.0.0.1' identified by '123456';(@后面的ip地址为允许连接的客户端的ip地址。

面向密文数据库的中间件系统的设计与实现

面向密文数据库的中间件系统的设计与实现

面向密文数据库的中间件系统的设计与实现一、引言随着互联网的快速发展和数据的爆炸增长,数据安全问题越来越受到人们的关注。

传统的数据库系统在数据存储和查询过程中存在着安全漏洞,容易被黑客攻击或泄露敏感信息。

为了保障数据的安全性和隐私性,面向密文数据库的中间件系统应运而生。

二、设计思路面向密文数据库的中间件系统的设计思路是将数据库中的数据进行加密处理,使得数据库中的数据在存储和传输过程中都是加密的状态,只有经过授权的用户才能解密并访问数据。

具体的设计步骤如下:1. 数据加密:将数据库中的数据进行加密处理,可以使用对称加密算法和非对称加密算法,保证数据的机密性和完整性。

2. 密钥管理:对加密算法中所使用的密钥进行有效的管理和保护,确保密钥的安全性。

可以采用密钥分发中心或者公钥基础设施来管理密钥。

3. 用户认证:对用户进行身份认证,保证只有经过授权的用户才能访问数据库中的密文数据。

可以采用用户名和密码的方式进行认证,也可以使用其他的认证方式,如数字证书等。

4. 访问控制:对数据库中的密文数据进行细粒度的访问控制,确保只有经过授权的用户才能进行数据的查询和修改操作。

三、系统实现面向密文数据库的中间件系统的实现可以分为以下几个步骤:1. 数据库选择:根据实际需求选择合适的数据库系统作为底层存储,如MySQL、Oracle等。

2. 数据加密:在数据库系统的上层引入加密模块,对数据进行加密处理。

可以采用数据库触发器、存储过程等方式来实现数据的加密和解密操作。

3. 用户认证和访问控制:设计用户认证和访问控制模块,对用户进行身份认证,并根据用户的权限设置合适的访问控制策略。

4. 密钥管理:设计密钥管理模块,对加密算法中所使用的密钥进行管理和保护,确保密钥的安全性。

5. 性能优化:针对面向密文数据库的中间件系统的特点,进行性能优化,提高系统的运行效率和响应速度。

四、数据安全保护的重要作用面向密文数据库的中间件系统在数据安全保护方面具有以下重要作用:1. 数据保密性:通过对数据库中的数据进行加密处理,保证数据在存储和传输过程中的机密性,防止敏感数据的泄露。

利用OGSA—DAI中间件整合异构数据库系统

利用OGSA—DAI中间件整合异构数据库系统
2 1 年第1 01 期
中 图分 类 号 :P 1 .3 T 3 11 文献 标 识 码 : 文 章 编 号 :09— 5 2 2 1 )1 0 2 — 3 A 10 2 5 (0 1 0 — 1 1 0
利用 O S G A—D I 间 件 整 合 异构 数 据 库 系统 A 中
杨 学 深
种 访 问 和 在
业 务逻 辑层
J SF R ̄ W
I WR ̄ SF I

集成 。O S —A 的主 要 开 发是 由苏 格 兰 的 E C GAD I PC
和英 格 兰 的 I M H r e B us y进 行 的 。O S D I的催 l G A—A
的格式 , 而不论 We b服务所发 布 的数 据源类 型 。
() 4 用户 可以访 问 O S — A 的 We 务所发 G AD I b服
等技 术把这些 孤立 的异构数据 库 中的数据 进行有 效 的整合 与集成 , 以便更 好地进行 数据 的共享 与处理 。
本 文项 目是在各 政府部 门 、 企业 、 行业 协会现有
物 , G A D I 是 在 现 实 需 求 下 产 生 的 。O S — O S —A 也 G A D I 以支持 下列功 能 : A可
统 , O I S SP O 如 NM,WIS R T和 E L等 。 MB () 2 数据层 和业务 逻辑 层 间 的接 口。该 接 口由
D m R suc cesr 现 , a eoreA cs 实 o 每个 数 据 服 务 资 源 都 有 自己的 D t R suc cesr负 责 访 问底 层 数 a eo r A es , a e o
l 服 资 A 据 务 源I据 务 源 数 务 源I 服 资 B 服 资 c 据 I 数 I 数

面向密文数据库的中间件系统的设计与实现

面向密文数据库的中间件系统的设计与实现

面向密文数据库的中间件系统的设计与实现一、背景介绍随着互联网和物联网的快速发展,数据的存储和使用已经成为了现代社会的重要组成部分。

然而,随着数据的增长,数据安全问题也变得越来越重要。

在这种情况下,密文数据库逐渐成为了一种解决方案,它可以保护数据的机密性和隐私性,同时保证数据的可用性和完整性。

密文数据库是一种特殊的数据库,它将数据加密后存储在数据库中,只有授权用户才能访问和使用这些数据。

为了实现密文数据库的功能,需要设计和实现一个面向密文数据库的中间件系统。

二、设计思路1. 数据加密中间件系统需要将用户的数据加密后存储到数据库中。

加密算法需要保证数据的机密性和隐私性,同时还需要保证数据的可用性和完整性。

常用的加密算法包括AES、RSA等。

2. 数据访问控制中间件系统需要实现数据访问控制,只有授权用户才能访问和使用数据库中的数据。

访问控制可以通过密码、证书等方式进行身份验证,也可以通过访问控制列表(ACL)进行授权。

3. 数据备份和恢复中间件系统需要实现数据备份和恢复功能,以保证数据的可用性和完整性。

备份可以定期进行,恢复可以在数据丢失或损坏时使用。

4. 数据查询和分析中间件系统需要实现数据查询和分析功能,以便用户可以对数据库中的数据进行分析和查询。

查询和分析需要在加密的数据上进行,同时需要保证查询和分析的效率和准确性。

5. 系统监控和管理中间件系统需要实现系统监控和管理功能,以便管理员可以监控和管理系统的运行状态。

监控和管理功能包括日志记录、性能监控、系统配置等。

三、实现步骤1. 数据库设计首先需要设计数据库的结构,包括数据表、字段、索引等。

在设计数据库时需要考虑数据的加密和访问控制。

2. 加密算法实现选择合适的加密算法,并实现加密和解密功能。

在实现加密算法时需要考虑加密的效率和安全性。

3. 访问控制实现实现访问控制功能,包括身份验证、授权等。

在实现访问控制时需要考虑安全性和效率。

4. 数据备份和恢复实现实现数据备份和恢复功能,包括数据备份、数据恢复等。

多数据库中间件局部代理设计及实现

多数据库中间件局部代理设计及实现

华南理工大学硕士学位论文
表3-1SQLSERVER的主要系统表‘24
系统表名所包含的数据库信息
sysobjectS表,视图,存储过程等数据库中所
有的对象
SVSlnQexs所有表中的主键信息
syscolumns各个表中列的信息,包括名称、类
型、长度、是否为空
sysforeignkeys数据库各表中的关系约束,包括主
键与外键信息
一般来说可以通过构建复杂查询来获取这些信息,特别的Sqlserver中还构建了信息模式视图来向用户展现这些系统表的信息,它的格式如下:
select半fromINFORMATION—SCHEMA.view_name,
例如以下查询:
select}fromINFORMATION—SCHEMA。

TABLES
查询数据库中所有的表和视图,上述查询在Sqlserver2000中的查询分析器上查询所得结构如图3—2所示。

我们可以看到该查询返回了所选数据库TestLocalDB中的所有表和视图,其中返回有四个字段(如图3—2),Catalog,和Schema是数据库中表示信息定位的两个非常重要的参数,Catalog用来定位一个数据库系统中具体某一数据库的名称,Schema用来标识不同的数据库对象的拥有者。

图3-2SQLSERVER信息模式视图查询
系统、完整、准确地描述一个数据库的元数据是非常困难的,主要是因为以下几点:
(1)各数据库厂商推出产品具有自身特定的信息格式或内容。

罗立树-数据库中间件架构设计和实现细节

罗立树-数据库中间件架构设计和实现细节

罗立树-数据库中间件架构设计和实现细节数据库中间件架构设计和实现技术中心·架构部罗立树关于我易宝支付核心开发阿里巴巴商品线(内部统称Offer,基于Cobar)服务化落地负责人,中文站开放平台负责人京东网站交易部架构师百度高级开发工程师,负责LBS地图商户中心架构和团购架构方面的工作Content基础知识介绍开发中间件的目的实现方案解析架构设计和实现细节中间件的未来规划5分钟完成分库分表如何接入使用一些概念读写分离?HA(高可用性)分库分表?事务和分布式事务?数据一致性?数据库性能关键点?索引存储IO、数据量、算法CPU、内存锁其他…线程CAP理论ConitencyPartitiontoleranceAvailability带着疑问思考假如你来设计一套中间件你会怎么设计?你认知的数据库中间件都有哪些?他们相对于我们的解决方案都有哪些优点?Content基础知识介绍开发中间件的目的实现方案解析架构设计和实现细节中间件的未来规划5分钟完成分库分表如何接入使用现状中间件解决的问题简化开发,降低分库分表复杂度分库分表透明化统一配置管理提供监控链接管理HA支持LoadBlance支持提供更好的扩展能力中间件解决的问题Content基础知识介绍开发中间件的目的实现方案解析架构设计和实现细节中间件的未来规划5分钟完成分库分表如何接入使用实现方式应用硬编码实现DAL封装(或者ORM封装)JDBC基于Myql客户端协议基于客户端的访问模式Myql协议访问模式实现方式比较比较项实现难度应用代码复杂度性能透明性支持运维健壮性部署结构复杂度耦合问题数据库版本关联扩展能力低高高糟糕很好轻量级DAL方式中无高ORM方式JDBC客户端方式高无高良好很好轻量级和jdbc版本耦合数据库无关良好小难度大较多支持较高无中很好较弱较重myql协议方式良好很好轻量级和业务代码耦和框架耦合合数据库无关较复杂数据库无关良好小难度大较多支持和myql客户端交互协议版本耦合,数据库&协议升级问题仅局限myql良好大容易较少不支持不支持线上修改影响范围小跨语言支持难度大数据库服务器连接较多单库事务支持分布式事务支持支持,性能差支持,性能差支持,性能差方案选择方案选择解析没有完美的解决方案,只有适合的方案公司现状:90%以上应用是java代码成本考虑:轻量级使用物理成本低项目进度考虑:有一个快速的实现,逐步完善系统健壮性考虑:基于代理的方案健壮性差一些开发难度(人力成本):基于myql协议的开发难度较大,不可控集群性能上考虑基于myql协议的可以引入,但是方案上存在架构中心化的缺陷Content基础知识介绍开发中间件的目的实现方案解析架构设计和实现细节中间件的未来规划5分钟完成分库分表如何接入使用功能规划设计的原则模块化职责分离支持封装和扩展…相关课题比较大,可以在下一次分享中讲述。

数据库加密中间件的设计与实现

数据库加密中间件的设计与实现

数据库加密中间件的设计与实现安然;陈驰;徐震【期刊名称】《计算机工程与设计》【年(卷),期】2009(030)014【摘要】针对现有商用数据库管理系统所提供的加密机制存在着加解密操作对上层应用不透明、安全管理员与DBA权限不分离、缺乏独立的密钥管理机制等,设计并实现了一套数据库加密中间件,它作用于上层应用与数据库系统之间,提供透明的数据加解密服务和独立的密钥管理机制,实现了加密管理与DBA权限的分离,弥补了现有数据库管理系统加密机制的不足.%To overcome the shortcoming of encryption mechanism that the existing commercial database system provide, such as not transparent to application layer, security administrator can't separate from the DBA, the lack of key management system. A middleware of database encryption is designed and realized, is applied between the upper application and the database system, and the transparent data encryption/decryption and independent key management system are provided, finally the encryption management is separated from the DBA.【总页数】5页(P3261-3265)【作者】安然;陈驰;徐震【作者单位】中国科学院,软件研究所信息安全国家重点实验室,北京,100190;中国科学院,研究生院信息学院,北京,100049;中国科学院,软件研究所信息安全国家重点实验室,北京,100190;中国科学院,软件研究所信息安全国家重点实验室,北京,100190;中国科学院,研究生院信息学院,北京,100049【正文语种】中文【中图分类】TP309【相关文献】1.数据库加密系统的设计与实现 [J], 汪培芬2.基于SQL查询的数据库加密中间件的设计与实现 [J], 李维;黎杰铭;邹先霞;杜威3.一种数据库加密系统的设计与实现 [J], 刘芳4.可搜索数据库加密系统的设计与实现 [J], 汪海伟;杨庚;刘国秀;曾橙焜5.数据库加密系统的设计与实现 [J], 张占孝因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

海量数据集成中间件NSDI的设计和实现的开题报告

海量数据集成中间件NSDI的设计和实现的开题报告

海量数据集成中间件NSDI的设计和实现的开题报告一、研究背景在当今社会,海量数据处理变得日益重要。

数据来源大多是不同的系统和平台,不同的数据源会有不同的格式和结构,同时数据可能分布在不同的地方,这使得海量数据集成成为一项非常具有挑战性的工作。

为了满足数据的集成需要,中间件技术无疑成为必不可少的工具。

在中间件领域,NSDI已成为广泛关注的研究方向之一。

NSDI(Network and Service Middleware for Data Integration)是一种数据集成中间件,其能够从不同的数据源中获取数据,并将其整合到一个数据集中以供进一步分析。

NSDI的设计与实现对提高海量数据的处理效率和准确性具有重要意义。

二、研究目的与意义本文的研究目的是设计和实现一种海量数据集成中间件NSDI,从而实现不同数据源之间的数据交互。

具体研究内容包括以下几个方面:1.研究NSDI的设计原理和基本架构。

分析其工作原理,探究技术实现中的问题和限制。

2.研究NSDI的数据集成策略。

分析数据集成的要求、策略选择和实现。

3.设计并实现NSDI系统。

实现各项功能,在数据集成的过程中降低复杂性和成本,提高数据集成的效率和可靠性。

本文的意义在于探究如何在处理海量数据时实现不同数据源之间的数据交互,以满足用户在分析过程中对数据的多样需求。

此外,NSDI的设计和实现还可以通过降低数据集成的复杂性和成本,提高数据集成的效率和可靠性,为数据集成的研究和实践贡献新的理论和实践探索。

三、研究方法和技术路线本文的研究方法主要采用实证研究和实验研究相结合的方法。

具体包括以下几个步骤:1.对NSDI的设计原理、实现方案和技术实现进行分析,从中选取适合的技术方案。

2.在设计NSDI系统的过程中,采用迭代式设计的方法,分阶段实现各个功能模块,不断优化系统,提高性能。

3.进行实验验证,检验NSDI系统的性能和可靠性。

具体包括测试数据的质量、处理能力、集成性、安全性等方面,同时,需要将其与其他系统进行比较,找到其优缺点,不断完善。

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11
kingshard的连接池设计
目标
➢ 复用连接,降低后端DB压力
方式
➢ 一个DB实例对应一个连接池 ➢ 连接池个数上限可配置,无空闲连接则阻塞
效果
➢ 前端高并发,MySQL负载不会抖动 ➢ 限制连接池个数,保护后端DB不至于宕机
12
kingshard的连接池设计
kingshard
Conn Pool
config
config
shard_key
sub_table
DB
10
kingshard的sharding方案
select * from tab where id = 10
config range hash time
calculate table index
select * from tab_0001 where id = 10
➢ Cobar
功能简单 基本不维护
➢ MyCat
易用性较低 开始商业化
6
kingshard的设计目标
核心指导思想
➢ 简单有效
核心功能
➢ 读写分离 ➢ 数据分片 ➢ 提升DB的可运维性,减轻DBA负担
7
kingshard的架构设计
整体架构图
8
kingshard的SQL Parser
Conn Pool
DB1 DB2
连接取出时: 重置字符集 重置Database
pop
conn conn ......
push conn
13
kingshard支持预处理的方案
作用
➢ 防SQL注入,参数不做语义解析,只当做字符串 ➢ 提升效率,SQL不再需要重复解析
示例
➢ prepare stmt1 from “SELECT * FROM tbl WHERE id = ?”; ➢ set @a = 100; ➢ execute stmt1 using @a; ➢ deallocate prepare stmt1;
client
db_slave1
db_master
db_slave2
主从同步点
业务实现分库分表
➢ 改写SQL语句 ➢ 将SQL路由不同的DB ➢ 聚合结果集
sharding config
业务逻辑 Rewrite SQL
Rewrite SQL
Rewrite SQL
Rewrite SQL
SQL Parser的设计与实现
➢ 词法分析器
将SQL切分成token 目的:作为语法分析器的输入
➢ 语法分析器
根据token和MySQL规约法则生成AST(abstract syntax tree) 目的:读写分离、数据分片
SQL
词法分析
语法分析
AST
改写/路 由 SQL
9
kingshard的sharding方案
mytable where id < ?
慢SQL记录
➢ 用户自定义慢日志耗时大小
19
kingshard的演进计划
重构SQL Parser
➢ 支持复杂SQL的解析
管理端改造
➢ 以API的方式支持管理命令 ➢ Web界面操作与展示
20
总结
为什么用Golang开发
➢ 开发效率非常高 ➢ 性能并不差,相当于C语言的70%-80% ➢ 便捷的并发编程 ➢ 部署简单
kingshard数据库中间件设计与实现
陈非 github: @flike weibo: @chenfei001
1
Agenda
▪ 业务使用MySQL的痛点 ▪ 主流MySQL Proxy方案 ▪ kingshard的设计与实现 ▪ 总结
2
业务使用MySQL的痛点
业务实现读写分离
➢ 在业务中配置主库、从库的IP和端口 ➢ DB宕机或上下线业务受影响 ➢ 运维协调开发修改业务配置
DB1
DB2
DB3
4
数据库中间件的目标
减轻开发的工作量
➢ 支持SQL读写分离 ➢ 支持数据分片 ➢ 开发更加专注于业务逻辑,提升效率
降低DB的运维与业务的耦合度
➢ DB的上下线业务无感知 ➢ 减轻DBA的工作负担
5
主流MySQL Proxy方案
业务已有方案
➢ Atlas
扩展功能较难 基本不维护
sharding相关概念
➢ 分片方式:Hash,Range和Time_Range ➢ Shard key类型:整型和MySQL标准时间类型 ➢ 子表:分表名+序号,最大支持9999张子表。
例如:table_0001,table_1023 落在不同的DB实例,由配置指定
➢ Shard key到实例采用两级映射方案
关注度
➢ 开源一周年左右 ➢ Github star:2010,Fork:412,Contributors:20
线上使用情况
➢ 超过20家公司线上使用 ➢ 小米电商、西山居、一亩田、网龙等
开源地址
➢ https:///flike/kingshard
21
Thank You
22
ping
DB_Slave1
DB_Slave2
17
业务使用kingshard的高可用方案
18
kingshard对安全与审计的支持
客户端IP限制
➢ 用户自定义IP白名单列表
SQL黑名单
➢ 用户定义黑名单SQL列表 ➢ 正则匹配方式,例如:delete from mytable,select count(*) from
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kingshard支持预处理的方案
核心矛盾
➢ prepare状态与会话(连接)绑定 ➢ 连接池机制要求连接复用
简单的方案
➢ 将prepare/deallocate内的所有语句保持在同一个连接上执行 ➢ 缺点:与事务不同,很多程序不执行deallocate,导致连接被占用不放
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kingshard支持预处理的方案
kingshard支持预处理方案流程图
16
kingshard的后端DB的高可用
方式
➢ 使用独立goroutine检测DB状态 ➢ 定期检测每台DB是否正常,周期和重试次数均可配置
效果
➢ 自动摘除宕机或网络中断的DB ➢ 自动挂载恢复正常的DB
kingshard
node
ping
ping
DB_Master
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