Ad hoc网络中的移动数据库应用

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传统的移动数据库模型主要包括服务器、移动支持节点以及移动主机三类节点,具有移动节点的位置不固定、网络通信不对称,网络的断接频繁,移动节点存储能力和处理能力有限等特点。但是,基于传统移动数据库模型的网络是拥有大量的基站、移动交换中心等基础通信设备,并且多是围绕城市这样的环境而构建的,因而不用过多的去考虑环境等因素的影响。而Ad hoc网络作为一种多跳的、无中心的、自组织的无线网络,多是因为环境等因素不利于铺设基础设施或者基础设施损坏等原因才使用的。现实中,Ad hoc网络的一类典型应用是侦查小分队到野外执行任务,灾后救助、矿场勘测等。在Ad hoc网络中,考虑到移动主机的能源和存储能力有限,带宽受限,以及频繁的与主服务器发生断接等原因,将传统的移动数据库模型应用到Ad hoc网络中,会带来很多问题,需对传统的移动数据库模型进行改进,以适应Ad hoc网络。针对传统的移动数据库模型不能够适应Ad hoc网络的实际情况的问题,论文的主要工作包括:(1)本文对传统的移动数据库模型进行了改进,加入本地服务器作为中介,形成了由移动主机,本地服务器和主服务器三类节点构成的MDAN (Mobile database in ad hoc network, Ad hoc网络中的移动数据库的简称)模型。接着,对MDAN模型的特点和工作模式进行了详细的阐述。然后,提出MDAN模型中数据一致性维护的方法,同时给出了选择本地服务器的方法和移动主机缓存的数据替换策略。(2)提出了MDAN模型中两个问题的解决方案,一个是移动主机向本地服务器申请数据时的数据冲突问题,另一个是使用到过时数据的事务重做问题。对于第一个问题,将事务划分优先等级,已决定事务使用数据的先后顺序;设计了优先级队列来管理没有申请到数据的等待事务,并为了避免大量事务冲突而导致的死锁,给出了事务申请数据的冲突概率这个概念,以及对发生死锁的事务如何解除死锁也给出了相应的算法。对于第二个问题,首先给出了检测出事务使用数据过时的算法;然后,在网络连接情况下,对使用到过时数据的事务重做问题进行分类讨论;之后又对网络断接情况下使用到过时数据的事务重做问题进行分类讨论。最后,通过模拟实验得出了具体的实验数据,进一步表明了对MDAN模型中的问题所设计的算法的可行性和移动数据库系统的稳定性。
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