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Contribution Details
| Type | Dissertation |
| Scope | Discipline-based scholarship |
| Title | An adaptable approach for integrity control in federated database systems |
| Organization Unit | |
| Authors |
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| Supervisors |
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| Institution | University of Zurich |
| Faculty | Faculty of Economics, Business Administration and Information Technology |
| Date | 2003 |
| Abstract Text | In database federations the integrity problem arises from the degree of heterogeneity and autonomy of participating component database systems. This causes integrity control more complicate than that in traditional centralized database systems. Semantic integrity should be considered in two phases: constraint federation and constraint enforcement. Otherwise, the administrators of component database systems might not agree to join the federation, or some or even all of component databases will be in an inconsistent state when an update is executed. The semantic integrity of federated database refers to representation integrity and enforcement integrity. The representation integrity means that the constraint definition of federated database schema should correctly reflect the characteristics of schema integration. The enforcement integrity means that the federated database state should be consistent with constraints defined over it, when an update is executed. In this thesis, we propose a new component to keep the semantic integrity of federated database. Firstly, we specify an integrity control component, which plays an extendible part of an FDBMS. A set of modules within a reference architecture is given; different degrees of evaluation autonomy are distinguished; and coupling principle is developed to unravel conflicts between the evaluation state of component constraints and that of global ones. Secondly, we develop integrity control enforcement policies for the federation policy. We show that this model is adaptable and flexible to represent the characteristics of federation and the application requirements of constraint enforcement plan. Thirdly, we define an integrity constraint type model that acts as a canonical model. It represents component constraints as integrity constraint types. Based on this model, federation users can translate component constraints, then integrate them and form global ones. These two models, taken together, preserve the representation integrity at the constraint federation phase. Fourthly, we give a two-step approach to enforce constraints. This approach is made up of two parts: type-based two-phase evaluation and policy-based two-phase commitment. It maintains the enforcement integrity at the constraint enforcement phase. Finally, the feasibility of the proposed component is implemented in a prototype, called MIGI. Spatial constraint federation and spatial constraint enforcement have been taken into account in MIGI. |
| Zusammenfassung | Während der Föderation von Datenbanken entsteht das Integritätsproblem aus dem Grad der Heterogenität und der Autonomie der beteiligen Teildatenbanksystemen. Im Vergleich zu traditionellen zentralisierten Datenbanksystemen, erschwert dies die Kontrolle der Integrität. Die semantische Integrität sollte sowohl während der Föderation der Beschränkungen als auch ihre Durchsetzung betrachtet werden. Andernfalls können während der Föderation der Teildatenbanksystemen Inkonsistenzen aufhatten. Das Gleiche gilt für die Ausführung eines Updates während des Betriebs des föderierten Datenbanksystem: Teile der order ganze Teildatenbanksystemen können in einen inkonsistenten Zustand geraten. Die semantische Integrität von föderierten Datenbanken bezieht sich auf die Darstellungsintegrität und die Durchsetzungsintegrität. Die Darstellungsintegrität erschreibt die Tatsache, dass die Definition der Beschränkungen des föderierten Datenbankschemas die Charakteristika der Schemaintegration richtig reflektieren sollten. Die Durchsetzungsintegrität wiederum erzieht sich darauf, dass der Zustand einer föderierten Datenbank zu den Beschränkungen sein sollte, die für die Ausführung eines Updates definiert werden. In dieser Arbeit führen wir ein neuer Bestandteil ein, welches die semantische Integrität von föderierten Datenbank sichert. Zuerst spezifizieren wir einen Bestandteil zur Kontrolle der Integrität, als ein Erweiterung eines FDBMS. Ein Satz Module wird sowie Referenzarchitektur beschriebt. Der Bestandteil erlaubt die Auswertung verschiedene Autonomiegrad. Zusätzlich wird grundsätzlich Regel entwickelt, um Konflikte zwischen dem Auswertungszustand von Teilbeschränkung und dem von globalen zu beheben. In einem zweiten Schritt entwickeln wir eine Integrität-Kontrolle-Durchsetzung-Politik für die Föderationspolitik. Wir zeigen, dass dieses Modell anpassungsfähig und flexibel ist, die Charakteristika der Föderation und der Anforderungen der Anwendung des Beschränkungsdurchsetzungsplan darzustellen. Drittens definieren wir ein Integrität-Beschränkung-Typ-Modell als kanonisches Modell, das Teilbeschränkungen als der Typ der Integritätsbeschränkung darstellt. Gegründet auf diesem Modell, können Benutzer des FDBMS die Teilbeschränkungen übersetzen, sie integrieren und darauf aufbauenden globale bilden. Diese zwei Modelle zusammen erhalten die Darstellungsintegrität in der Beschränkungsföderationsphase. Dann erarbeiten wir einen zweistufigen Ansatz, für die Durchsetzung von Beschränkung. Diese Ansatz besteht zwei Teilen: typ-basiert zwei-phasen Evaluation und politik-basiert zwei-phasen Commitment. Die erhält die Durchsetzungsintegrität in der Beschränkungsdurchsetzungsphase. Schliesslich wird der entwickelte Bestandteil und die darin enthaltenen Konzepte prototypisch in das MIGI-system implementiert. Dabei werden auch Föderation und Durchsetzung von räumliche Beschränkung in Betracht in MIGI gezogen. |
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