1.3　边缘计算发展相关模型

1.3.1　分布式数据库模型

分布式数据库系统是数据库技术和网络技术两者发展的结果，通常由许多较小的计算机组成，这些计算机可以单独放置于不同的物理位置，每台计算机不仅可以存储数据库管理系统的部分复制副本或完整复制副本，还可以具有自己的局部数据库。在分布式数据库模型中，计算机可以成为具有独立处理数据管理能力的网络节点，这些节点执行局部应用，称为场地自治。随着大数据时代的到来，数据量级及种类的飞速增长促使分布式数据库成为数据处理和存储的核心技术。分布式数据库系统有以下几个特性。

（1）数据独立性：分布式系统的数据独立性是指用户程序与数据全局逻辑结构和数据存储结构无关，其中包括数据的逻辑独立性、物理独立性和数据分布独立性。其中数据分布独立性也称为数据分布透明性，是指用户不必关心数据的物理位置分布及逻辑分片的细节，也无须关注数据副本重复（数据冗余）一致性问题及局部场地上数据库支持哪种数据模型。

（2）数据共享性：与集中式数据库系统中共享数据库的集中控制不同，在分布式数据库系统中，数据的共享有局部共享和全局共享两个层次。局部共享是指在局部数据库中存储局部场地各用户常用的共享数据；全局共享是指在分布式数据库系统的各个场地也同时存储其他场地的用户常用共享数据，用以支持系统全局应用。

（3）适当增加数据冗余度：在集中数据库中为避免冗余数据浪费存储空间，需要减少数据冗余度以保障数据一致性，从而实现数据共享；然而在分布式数据库模型中，适当地增加数据冗余度仅可以提升系统的可用性和可靠性，即当某一场地出现故障时，分布式数据库系统可以对其他场地的相同副本继续进行操作，这样有效避免了因为某一场地故障而导致的系统瘫痪。此外，适当地增加数据冗余可提高整体系统性能，即用户选择与自己距离最近的副本进行操作能够有效降低通信成本，从而使整体系统性能有所提升。

（4）数据全局一致性、可串行性和可恢复性：适当增加数据冗余所带来的问题是数据间的不一致性。在分布式系统模型中，各局部数据库需要达到数据的一致性、可串行性和可恢复性的要求，同时还要保证数据库的全局一致性、全局并发事务的可串行性和系统的全局可恢复性要求。