摘  要： 鑒于目前數(shù)據(jù)同步領(lǐng)域存在的不足，通過對WCF技術(shù)、數(shù)據(jù)同步技術(shù)的研究和分析，構(gòu)建了一個數(shù)據(jù)同步模型。該模型能實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)高效、實時地同步，為解決分布式信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步問題提供一種新方法。
關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)同步；WCF；增量同步

    隨著信息化建設(shè)的不斷深入和擴充，不同地域的公司管理系統(tǒng)之間不能實現(xiàn)資源共享和信息互訪的問題日益突出。為了解決跨地域管理所遇到的問題，多數(shù)企業(yè)采用分布式對象技術(shù)來解決數(shù)據(jù)同步這一問題。多數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)同步是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在數(shù)據(jù)的同步更新中更是面臨著高效性、一致性、實時性等特殊要求[1]。本文在對WCF(Windows Communication Foundation)技術(shù)和數(shù)據(jù)同步技術(shù)進(jìn)行分析與研究的基礎(chǔ)上，建立一種多中心數(shù)據(jù)同步、實時、高效的數(shù)據(jù)通信同步模型。
1 WCF的基本通信機制
    WCF是由微軟推出的一個基于面向服務(wù)的通信框架產(chǎn)品，它整合了原有的分布式解決方案，提供了一種更靈活、更具操作性的解決方案[2]，使軟件研發(fā)人員在WCF下的開發(fā)工作變得更加方便輕松。
    WCF采用的是基于終結(jié)點(Endpoint)的通信手段，它通過暴露終結(jié)點的方式，將要實現(xiàn)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳給調(diào)用程序[2]。一個終結(jié)點包含了實現(xiàn)通信所必需的所有信息，它由地址(Address)、綁定(Binding)和契約(Contract)三要素組成。其中地址決定了服務(wù)的位置，解決了服務(wù)尋址的問題；綁定說明服務(wù)所能理解的通信協(xié)議，它實現(xiàn)了通信的所有細(xì)節(jié)，包括網(wǎng)絡(luò)傳輸、消息編碼，以及為實現(xiàn)某種功能對消息進(jìn)行的相應(yīng)處理，WCF中具有一系列的系統(tǒng)定義綁定；契約說明服務(wù)提供的操作及數(shù)據(jù)交換格式。WCF框架示意圖如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)通信同步分析
    數(shù)據(jù)通信同步服務(wù)是多數(shù)據(jù)中心體制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，信息系統(tǒng)通過通信服務(wù)把不同區(qū)域的數(shù)據(jù)中心聯(lián)系在一起，構(gòu)建了一個數(shù)據(jù)傳輸交換的通道[3]。通信服務(wù)程序主要負(fù)責(zé)將分散在各地的數(shù)據(jù)匯總到大腦中，再將大腦的命令下發(fā)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)中心統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫和大量遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸和不同類型數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換。
2.1 數(shù)據(jù)通信中的主要同步數(shù)據(jù)類型
    數(shù)據(jù)通信同步中涉及到的數(shù)據(jù)類型主要有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)，具體特點比較如表1所示。

2.2 數(shù)據(jù)通信中的同步方式
    在實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步的過程中，按數(shù)據(jù)源節(jié)點的流向主要分為單向同步、雙向同步。實際應(yīng)用中，根據(jù)具體的需求選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)同步類型。數(shù)據(jù)通信中同步方式比較如表2所示。
2.3 數(shù)據(jù)通信中的同步機制
    針對數(shù)據(jù)通信同步的復(fù)雜性，為了增強數(shù)據(jù)通信同步的合理性，通常會采用手動機制、實時機制、定時機制[4]，如表3所示。

2.4 數(shù)據(jù)通信中的同步方法
    由于不同服務(wù)器上存儲的數(shù)據(jù)類型和作用不同而采用不同的同步方法，通常采用完全同步法和差異同步法，二者比較如表4所示。
3 多數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)同步模型設(shè)計
3.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)架構(gòu)
    由于各數(shù)據(jù)結(jié)點在地理或者物理位置上的分散性而導(dǎo)致的信息孤島，在同一個信息系統(tǒng)中的各結(jié)點不但要維護(hù)自身存儲的數(shù)據(jù)，而且需要與其他結(jié)點保持?jǐn)?shù)據(jù)一致，為使分布式信息系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)管理和同步問題，建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

    上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)借助WCF框架構(gòu)建了構(gòu)建N層應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)[5]，實現(xiàn)各數(shù)據(jù)結(jié)點的數(shù)據(jù)同步。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)分站之間數(shù)據(jù)同步的同時，還使得各結(jié)點的數(shù)據(jù)可以相互備份，增強了數(shù)據(jù)的安全性。在該系統(tǒng)中每個同步結(jié)點由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和同步服務(wù)器組成。每個結(jié)點的數(shù)據(jù)可以是ADO.NET支持的不同廠商的數(shù)據(jù)庫，如Microsoft SQL Server、Oracle和MySQL等。應(yīng)用程序服務(wù)器上需要安裝.NET Framework 3.5，承載一個WCF服務(wù)，遠(yuǎn)程的同步結(jié)點通過構(gòu)建的服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步過程。
3.2 數(shù)據(jù)通信同步模型設(shè)計
    通過對WCF技術(shù)的深入研究和分析，建立一個數(shù)據(jù)通信同步模型，該模型主要用于數(shù)據(jù)增量同步。在該模型中將數(shù)據(jù)同步服務(wù)細(xì)分為數(shù)據(jù)捕獲、通信建立、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)更新幾個階段。數(shù)據(jù)通信同步模型如圖3所示。

    (1)數(shù)據(jù)捕獲：在這個階段，對數(shù)據(jù)同步過程中的源數(shù)據(jù)結(jié)點中的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，對數(shù)據(jù)變化信息（差異數(shù)據(jù)）進(jìn)行捕獲。當(dāng)某一結(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)生變化后，對差異數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲，生成數(shù)據(jù)變化列表。
    (2)通信建立：當(dāng)捕獲到數(shù)據(jù)變化信息時，向通信同步服務(wù)發(fā)出數(shù)據(jù)同步的請求，然后調(diào)用通信同步服務(wù)，為數(shù)據(jù)傳輸做好準(zhǔn)備。
    (3)數(shù)據(jù)傳輸：將捕獲到的差異數(shù)據(jù)按照要求進(jìn)行相關(guān)處理后，并且按照預(yù)定的傳輸機制調(diào)用通信同步服務(wù)，將變化的數(shù)據(jù)信息傳輸至目標(biāo)結(jié)點。
    (4)數(shù)據(jù)更新：當(dāng)目標(biāo)結(jié)點獲得源結(jié)點傳送來的文件后，目標(biāo)結(jié)點對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆向處理，然后應(yīng)用事務(wù)處理機制將接收到的數(shù)據(jù)同步更新至本結(jié)點的對應(yīng)位置，從而完成整個數(shù)據(jù)同步過程。
    實現(xiàn)數(shù)據(jù)差異同步最關(guān)鍵的是及時捕獲變化的數(shù)據(jù)，此過程一般有兩點要求：第一，能按規(guī)則準(zhǔn)確地捕捉到系統(tǒng)中的變化數(shù)據(jù)；第二，捕獲變化數(shù)據(jù)過程不能對系統(tǒng)造成太大的壓力而影響現(xiàn)有的系統(tǒng)功能。
    目前最常用的捕捉變化數(shù)據(jù)的方法有觸發(fā)器方式、時間戳方式、全表刪除插入方式、全表對比方式、日志表方式等[5]。
    數(shù)據(jù)同步問題是多數(shù)據(jù)中心的分布式信息系統(tǒng)經(jīng)常要面臨的問題，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫同步技術(shù)已落后于多數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)同步的要求，數(shù)據(jù)同步技術(shù)的開發(fā)研究尚不成熟，無法滿足企業(yè)的管理需求。本文通過對WCF技術(shù)和數(shù)據(jù)同步技術(shù)進(jìn)行較深入的研究和分析，設(shè)計出一個多數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)同步模型，有關(guān)該模型如何實現(xiàn)還有許多問題需要進(jìn)一步探索。
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