قاعدة بيانات موزّعة

قاعدة البيانات الموزّعة تعرف بأنها قاعدة البيانات التي لا تكون أجهزة التخزين فيها موصولة إلى وحدة معالجة مشتركة كـ وحدة المعالجة المركزية في الحاسب الآلي، فقد تكون مخزنة في أجهزة متعددة وتتواجد في نفس المكان أو قد تكون مخزنة عبر شبكة من الأجهزة المتّصلة، على عكس الأنظمة الموازية التي تكون المعالجات فيها مترابطة بشكل قوي وتمثل قاعدة بيانات وحيدة، أما قاعدة البيانات الموزّعة تحتوي على عدة مواقع عمل متناثرة لا تتواجد في نفس المكان فعليًّا.

فقاعدة البيانات الموزّعة قد تتواجد في خادم شبكة الإنترنت، إنترانت أو اكسترانت مشتركة أو في أيِّ شبكة أخرى داخل الشركة، أما النسخ المكرّرة والموزّعة من قاعدة البيانات تساهم في تحسين أداء قاعدة البيانات بالنسبة للمستخدم النهائي، ولضمان مواكبة قاعدة البيانات الموزّعة للتحديثات توجد هنالك عمليّتين هما:

- التكرار: يضمن استخدام برمجيات متخصّصة في البحث عن التحديثات في قاعدة البيانات الموزّعة، وعندما يتم إيجاد تحديث أو تغيير فإن إجراء التكرار تعمم التغيير على كل قواعد البيانات، فإجراء التكرار قد يكون معقدٌ جدًّا ويستهلك الكثير من الوقت والمصادر الحاسوبية بناءً على حجم وعدد القواعد الموزّعة. 

- الاستنساخ: من جهة أخرى ليس بالأمر المعقد، الاستنساخ ببساطة يحدد قاعدة بيانات معينة ويعيّنها كنسخة أصلية ومن ثم يقوم باستنساخها، فإجراء الاستنساخ عادة يتم بعد مرور وقت معيّن للتأكّد من أن كل مكان موزّع يضم نفس البيانات، في هذا الإجراء  التغييرات مسموحة فقط في قاعدة البيانات الأصلية؛ لضمان عدم الكتابة على البيانات المحلية .

 استخدام أي إجراء من هذين الإجرائين يضمن حداثة البيانات في كل المواقع التي وزعت فيها قواعد البيانات إلى جانب تكرار وتجزئة قاعدة البيانات الموزّعة فإنه يوجد هناك الكثير من تقنيات تصميم قواعد البيانات الموزعة المختلفة، على سبيل المثال: تقنيات قاعدة البيانات الموزّعة في الحكم الذاتي والمزامنة و اللامزامنة، تطبيق هذه التقنيات يتوقّف بدرجة أساسيّة على احتياجات العمل ومدى حساسيّة المعلومات التي ستخزَّن في هذا النوع من قواعد البيانات وعلى الميزانيّة المخصّصة لضمان سرية المعلومات وصحتها.

ويستطيع مستخدم قاعدة البيانات الموزّعة الوصول لها من خلال:

- التطبيقات المحلية: التطبيقات التي لا تحتاج إلى بيانات من مواقع أخرى.

- تطبيقات عامة: وهي التطبيقات التي تحتاج إلى بيانات من مواقع أخرى. 

من مزايا هذه القاعدة:

- إدارة البيانات الموزّعة بمستويات مختلفة من الشفافية مثل شفافية الشبكة وشفافية التجزئة وشفافية النسخ المتماثل.

- زيادة الموثوقيّة والتوافر.

- قابلية التوسع بسهولة .

- تعكس بناء المنظمة فأجزاء قاعدة البيانات توجد في أقسام المؤسسة المعنية بها.

- الاستقلاليّة المحليّة أو استقلالية الموقع حيث كل قسم يستطيع التحكم في البيانات المتعلقة به.

- حماية البيانات القيّمة: في حال حدوث كارثة  كالحريق مثلا فإن البيانات لا توجد في مكان واحد فقط بل موزّعة على مواقع مختلفة.

- تحسين الأداء: البيانات توجد بالقرب من المكان الأكثر طلبا لها، وقواعد البيانات بالأساس تعمل بشكل متوازي يتيح توزيع الثقل على خوادم مختلفة -الثقل العالي على جزء معين من قاعدة البيانات لن يؤثر على بقية الأجزاء في حال قاعدة البيانات الموزعة-.

- اقتصادية: التكلفة تكون أقل لإنشاء شبكة من حواسيب صغيرة تعمل مجتمعه كحاسوب عملاق.

- النمطية: من الممكن تغيير، إضافة أو حذف جزء معين من قواعد البيانات الموزعة بدون أن تتأثر بقية الأجزاء.

- موثوقية العمليات: نتيجة للتكرار الحاصل في قاعدة البيانات.

- استقلاليّة الهاردوير، نظام التشغيل، الشبكة، التجزئة، نظام إدارة قواعد البيانات، التكرار والمكان.

- العمل المتواصل.

- التوزيعية في معالجة الأوامر والإستفسارات.

-التوزيعية في إدارة العمليات.

لكن لهذه القاعدة عيوب هي:

- التعقيد: حيث أنّها تتطلب المزيد من العمل من قبل إدارة قواعد البيانات للحفاظ على الطبيعة المتوزّعة للنظام، و أيضًا المزيد من العمل يبذل لصيانة الأنظمة الموزّعة بدلًا عن صيانة نظام واحد عملاق فتتطلب المزيد من التركيز في مرحلة التصميم للمحافظة على طبيعة التفكك في هذا النوع من قواعد البيانات على سبيل المثال: الدمج في قواعد البيانات الموزعة مكلف بشكل لا يطاق عندما يتم على مستوى أنظمة متعددة.

- التكلفة: زيادة التعقيد والبنية التحتية الضخمة في هذا النوع من قواعد البيانات يعني ارتفاع في تكلفة الأيدي العاملة.

- الأمان: وجود أجزاء من قاعدة البيانات في مواقع بعيدة عن مركز النظام يتطلب توفير الأمان في هذه المواقع، و البنية التحتية لقاعدة البيانات يجب أن تكون أيضا آمنة -بتشفير الشبكة التي تربط بين المواقع مثلًا-.

- صعوبة ضمان صحة البيانات: محاولة ضمان صحة البيانات في قاعدة البيانات الموزّعة قد يستهلك الكثير من مصادر الشبكة حتى يصبح فعّالًا.

- قلة الخبرة: نظرًا لصعوبة العمل بقواعد البيانات الموزّعة ولأنه حقل تقني ناشيء فإنه لا تتوفر حوله الكثير من التجارب الكافية.

- النقص في المعايير : فلا تتوفر إلى الآن أساليب وطرق منهجيّة لتحويل قواعد البيانات المركزيّة إلى موزّعة.

- تصميم قاعدة البيانات هنا أكثر صعوبة: إلى جانب الصعوبات المعتادة أثناء تصميم قاعدة البيانات المركزيّة فإن الموزّعة تضيف صعوبات إضافية تتمثل في تجزئة البيانات وتوزيع الأجزاء على مواقع محددة وتكرار البيانات.

- الحاجة إلى المزيد من البرمجيّات.

- نظام التشغيل يجب أن يدعم البيئة الموزّعة.

- التحكم المتزامن: يعد من المشاكل الرئيسيّة لهذا النوع من قواعد البيانات ويمكن حل هذه المشكلة باستخدام خاصية الاقفال والتوقيت.