【正文】 庫、各類設(shè)備和存儲設(shè)備等,形成對用戶相對透明的虛擬的高性能計算環(huán)境,應(yīng)用包括了分布式計算、高吞吐量計算、“無縫的集成和協(xié)同計算環(huán)境”.,一個是數(shù)據(jù)處理能力超強。,DBMS 還需要一種能力以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)組件內(nèi)部及組件之間的故障,辨別數(shù)據(jù)沖突,偵查應(yīng)用失敗, 具有更強的適應(yīng)性.學術(shù)界與工業(yè)界都在努力,達到實質(zhì)意義上的“無可調(diào)部分”,即開發(fā)出無須DBA 的DBMS 是可能的. 移動數(shù)據(jù)管理目前,蜂窩通信、無線局域網(wǎng)以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)服務(wù)等技術(shù)的迅速發(fā)展,越來越多的人將會擁有一臺掌上型或筆記本電腦,或者個人數(shù)字助理(PDA)甚至智能手機,這些移動計算機都將裝配無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,而是可以攜帶移動計算機自由地移動,這樣的計算環(huán)境,我們稱之為移動計算(mobile puting).研究移動計算環(huán)境中的數(shù)據(jù)管理技術(shù),已成為目前分布式數(shù)據(jù)庫研究的一個新的方向,即移動數(shù)據(jù)庫技術(shù).與基于固定網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)分布計算環(huán)境相比,移動計算環(huán)境具有以下特點:移動性、頻繁斷接性、帶寬多樣性、網(wǎng)絡(luò)通信的非對稱性、移動計算機的電源能力、,移動計算以及它所具有的獨特特點,對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù),如分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)和客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫技術(shù),移動用戶即使在斷接的情況下也可以繼續(xù)訪問所需的數(shù)據(jù),從而繼續(xù)自己的工作,移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠盡可能地提高無線網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)訪問的效率和性能.而且,它還可以充分利用無線通信網(wǎng)絡(luò)固有的廣播能力,以較低的代價同時支持大規(guī)模的移動用戶對熱點數(shù)據(jù)的訪問,從而實現(xiàn)高度的可伸縮性,這是傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器或分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所難以比擬的.目前,移動數(shù)據(jù)管理的研究主要集中在以下幾個方面:,如何將移動客戶機的數(shù)據(jù)更新同步到中央服務(wù)器上,(continuous query).持續(xù)查詢是指用戶只需向服務(wù)器提交一次查詢請求(在實際系統(tǒng)中經(jīng)常是以user profile 的形式出現(xiàn)),當用戶查詢所涉及的信息內(nèi)容發(fā)生變化時,服務(wù)器自動將新的查詢結(jié)果發(fā)布給用戶.從根本上講,持續(xù)查詢采用的是發(fā)布/預(yù)訂(publish/subscribe)的發(fā)布方法,但這里我們需要著重關(guān)注的問題是:因為我們要在眾多的信息文件中進行挑選,把不同的信息發(fā)布給不同的用戶,因此如何快速、,比如持續(xù)查詢格式的組織,在移動環(huán)境下持續(xù)查詢結(jié)果的傳送等,這些都是今后移動計算領(lǐng)域在數(shù)據(jù)庫方面有待研究和解決的具體問題.其次是移動對象管理技術(shù)[30,31] .移動對象/用戶是移動計算環(huán)境下的運行主體,因而如何實施對移動對象/用戶的有效管理便成為這一領(lǐng)域的研究熱點,即移動對象數(shù)據(jù)庫(moving objects databases,簡稱MOD)(如車輛、飛機、移動用戶等),移動對象數(shù)據(jù)庫可以回答常規(guī)數(shù)據(jù)庫所無法回答的查詢。200。221。188。162。247。nig AC, De223。 services. In: Freytag JC, Lockemann PC,Abiteboul S, Carey MJ, Selinger PG, Heuer A, eds. Proc. of the 29th Int’l Conf. on Very Large Data Bases (VLDB). Berlin:Morgan Kaufmann, 2003. 1150.2004,15(12)[29] Decker S, Kashyap V. The semantic Web: Semantics for data on the Web. In: Freytag JC, Lockemann PC, Abiteboul S, Carey MJ,Selinger PG, Heuer A, eds. Proc. of the 29th Int’l Conf. on Very Large Data Bases (VLDB 2003). Berlin: Morgan KaufmannPublishers, 2003. 1148.[30] Wolfson O, Xu B, Chamberlain S, Jiang L. Moving object databases: Issues and solutions. In: Rafanelli M, Jarke M, eds. Proc. ofthe 10th Int’l Conf. on Scientific and Statistical Database Management. IEEE Computer Society, 1998. 111~122.[31] Wolfson O, Chamberlain S, Dao S, Jiang L. Location management in moving objects databases. In: Proc. of the 2nd Int’l Workshopon SatelliteBased Information Services (WOSBIS 1997). 1997.[32] Meng XF, Ding ZF. DSTTMOD: A discrete spatiotemporal trajectory based moving object database system. 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MicroDBMS 包括Sybase SQL Anywhere,IBM DB2 Everyplace 以及開放源碼DBMS ——Berkeley DB,它們占用的內(nèi)存空間通常在50KB~300KB 之間,適用于手機等設(shè)備。如何制定統(tǒng)一的異構(gòu)數(shù)據(jù)訪問的接口標準。反之,不恰當?shù)膭澐趾痛鼐? 存儲面臨的一個關(guān)鍵性問題[23] .當用戶定義XML 數(shù)據(jù)模型時,為了維護數(shù)據(jù)的一致性和完整性,需要指明數(shù)據(jù)的類型、標示,屬性的類型,數(shù)據(jù)之間的對應(yīng)關(guān)系(一對多,多對多等)、 數(shù)據(jù)模型形成的一些標準(如OEM,DTD,XML Schema 等) [24]模型擴展了對象關(guān)系模型用于定義XML 圖的方式描述XML 數(shù)據(jù)的模式,對對象、聯(lián)系和屬性等不同類型的元素用不同的形狀加以區(qū)分,并標記函數(shù)依賴、,消除潛在的數(shù)據(jù)冗余,創(chuàng)建和維護視圖及查詢優(yōu)化等.在XML 數(shù)據(jù)查詢處理研究中,存在下列焦點問題：第1,關(guān)系數(shù)據(jù)庫統(tǒng)治數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域長盛不衰的法寶就是描述性查詢語言SQL ,——關(guān)系, Formal Semantic 標準基于Function Language 的思想,為查詢優(yōu)化帶來了新的困難.第2,復(fù)雜路徑表達式是XML 查詢語句的核心,必須將復(fù)雜、不確定的路徑表達式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可識別的、,不適應(yīng)處理沒有模式或者雖有模式信息但模式本身為半結(jié)構(gòu)化和不確定性的XML ,XML 數(shù)據(jù)的存儲和索引方法與面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫不同,而這正是影響路徑分解的重要因素.第3,XML 數(shù)據(jù)本身缺乏模式的支持, 數(shù)據(jù)中的數(shù)值分布在類似樹狀結(jié)構(gòu)的樹葉上,即使相同類型的數(shù)據(jù),由于半結(jié)構(gòu)化特點,需要把對結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計信息和對值的統(tǒng)計信息結(jié)合到一起, 查詢代價的計算可以分為兩個層次: 路徑,忽略方法的不同,估計不同的執(zhí)行算法所需時間代價.這種方法用于確定查詢片段的執(zhí)行方法.目前,XML 數(shù)據(jù)索引按照用途可分為3 種:簡單索引、值索引、 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),+樹、改進的B+樹[25,26]、R 樹和XR 樹[27]、,不同的索引,索引目標也不相同, 數(shù)據(jù)在電子商務(wù)中的廣泛應(yīng)用,XML 數(shù)據(jù)更新需求迫切,更多的研究者開始關(guān)注如何動態(tài)地維護索引以適應(yīng)不斷的數(shù)據(jù)更新的問題.對于XML 數(shù)據(jù)的更新操作,無論在語言,:元素的插入、結(jié)點定位、存儲空間的分配和其他輔助數(shù)據(jù)的更新,比如索引、 ,引入了空間預(yù)留方法,在數(shù)據(jù)存儲時,如果預(yù)留空間足夠,則在新申請的頁面中插入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)更新的方法也不同,非簇聚存儲方法在更新時無須在物理上保持數(shù)據(jù)的有序性,對更新頻繁的數(shù)據(jù),不宜采用簇聚存儲方法.XML 數(shù)據(jù)處理面臨的未解決的問題還包括:首先在查詢處理上,是導(dǎo)航處理還是基于代數(shù)的一次一集合的處理?這一直是XML 查詢優(yōu)化研究的焦點, 數(shù)據(jù)查詢的各種不同的執(zhí)行方法之間的孰優(yōu)孰劣的比較工作還剛剛開始, 數(shù)據(jù)本身的靈活性,實例化視圖作為查詢優(yōu)化的一個重要手段并未在XML ,Native XML 數(shù)據(jù)庫是否是合適的XML 數(shù)據(jù)處理解決方案?如果是的話,如何做到XML 數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的互操作?這些都是有待進一步研究的問題. 網(wǎng)格數(shù)據(jù)管理[6,28,29]簡單地講,網(wǎng)格是把整個網(wǎng)絡(luò)整合成一個虛擬的巨大的超級計算環(huán)境,實現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、.在網(wǎng)格環(huán)境中,不論用戶工作在何種“客戶端”上,系統(tǒng)均能根據(jù)用戶的實際需求,利用開發(fā)工具和調(diào)度服務(wù)機制,向用戶提供優(yōu)化整合后的協(xié)同計算資源, 種:計算網(wǎng)格,提供高性能計算機系統(tǒng)的共享存取。第2 部分是查詢翻譯器,主要采用ECA 模型對數(shù)據(jù)進行查詢和更新.(2) 在傳感器節(jié)點上處理查詢分片:傳感器資源的有限性,要求我們必須有效地處理各個節(jié)點上的查詢.(3) 分布查詢分片:產(chǎn)生和傳輸傳感器數(shù)據(jù)都需要花費代價,與傳統(tǒng)的分布式查詢所不同,在傳感器數(shù)據(jù)庫中,沒有全局的優(yōu)化信息,傳感器是移動的,而且源數(shù)據(jù)是動態(tài)的,這些都是需要考慮的問題.(4) 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的改變:在傳感器網(wǎng)絡(luò)中,基于傳感器數(shù)據(jù)的本質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)的可能擁塞,對一個查詢分片來說需要決定下一個要執(zhí)行的數(shù)據(jù)流操作符,這就是自適應(yīng)查詢處理需要考慮的問題.(5) 處理站點失敗和傳輸失敗的情況:傳感器網(wǎng)絡(luò)中必須考慮站點或者傳輸失敗的情況.(6) 傳感器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):傳感器數(shù)據(jù)庫必須利用系統(tǒng)中的所有傳感器,而且可以像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫那樣方便、簡潔地管理傳感器數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。還可以在汽車等運輸工具中安裝傳感器,從而掌握其位置信息。