संघीय डेटाबेस प्रणाली

फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम (एफडीबीएस) एक प्रकार का मेटा-डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम (डीबीएमएस) है, जो एकल फ़ेडरेटेड डाटा बेस में अनेक स्वायत्त डाटाबेस सिस्टम को पारदर्शी रूप से मानचित्र करता है। संघटक डाटा बेस कंप्यूटर नेटवर्क के माध्यम से आपस में जुड़े हुए हैं, और भौगोलिक रूप से विकेंद्रीकृत हो सकते हैं। चूंकि संघटक डाटा बेस सिस्टम स्वायत्त रहते हैं। फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम अनेक भिन्न-भिन्न डाटा बेस को विलय करने के (कभी-कभी चुनौतीपूर्ण) कार्य के लिए विपरीत विकल्प है। फ़ेडरेटेड डाटा बेस, वर्चुअल डाटा बेस एवं फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम में सभी संघटक डाटा बेस का संयोजन है। डाटा फ़ेडरेटेड के परिणामस्वरूप संघटक भिन्न डाटा बेस में कोई वास्तविक डाटा एकीकरण नहीं है।

एब्स्ट्रैक्शन डाटा के माध्यम से फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम एक सामान्य यूजर इंटरफ़ेस प्रदान कर सकते हैं। जिससे यूजर (कंप्यूटिंग) और क्लाइंट (कंप्यूटिंग) को एकल सूचना पुन: प्राप्ति के साथ अनेक अ-सन्निहित डाटा बेस से डाटा को स्टोर और पुन:प्राप्त करने में सक्षम बनाता है तथापि संघटक डाटा बेस विषम ही हों। इसके लिए फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम संबंधित संघटक डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम को प्रस्तुत करने के लिए क्वेरी को सबक्वेरी में विघटित करने में सक्षम होना चाहिए। जिसके बाद सिस्टम को सबक्वेरी के परिणाम सेट को संयुक्त करना होगा। चुँकि विभिन्न डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम विभिन्न क्वेरी भाषाओं को नियोजित करती हैं। फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम उपयुक्त क्वेरी भाषाओं में अनुवाद करने के लिए सबक्वेरी में रैपर प्रयुक्त कर सकते हैं।

परिभाषा

मैकलियोड और हेइम्बिग्नर 1980 के दशक के मध्य में फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम को परिभाषित करने वाले पहले लोगों में से थे।

एक एफडीबीएस वह है जो स्थापत्य (एस) को परिभाषित करता है, और डाटा बेस को जोडता है। जो केंद्रीय प्राधिकरण को कम करता है, एवं डाटा बेस सिस्टम के मध्य आंशिक साझाकरण और समन्वय का समर्थन करता है। यह भी हो सकता है कि यह विवरण मैकलियोड/हेमबिग्नर को स्पष्ट रूप से प्रतिबिंबित न करे। फ़ेडरेटेड डाटा बेस की परिभाषा मे इसके अतिरिक्त यह विवरण उपयुक्त है, जिसमे मैकिलोड/हेमबिग्नर ने एक समग्र डाटा बेस कहा है। मैकिलोड/हेमबिग्नर का फ़ेडरेटेड डाटा बेस स्वायत्त घटकों का एक संग्रह है, जो निर्यात रूपरेखा और एक्सेस संचालन के प्रकाशन के माध्यम से फ़ेडरेटेड के अन्य सदस्यों को अपना डाटा उपलब्ध कराता है। इसमे कोई एकीकृत केंद्रीय रूपरेखा नहीं है जिसमें संघ के सदस्यों से उपलब्ध सूचना सम्मिलित हो।

अन्य सर्वेक्षणों में व्यवसायी फ़ेडरेटेड डाटा बेस को सहयोगी संघटक सिस्टम के संग्रह के रूप में परिभाषित करते हैं जो स्वायत्त हैं और संभवतः विषम डाटा बेस सिस्टम हैं।

एफडीबीएस के तीन महत्वपूर्ण संघटक स्वायत्तता, विषम डाटा बेस सिस्टम और वितरण हैं। एक अन्य आयाम नेटवर्किंग परिमंडल कंप्यूटर नेटवर्क इस पर भी विचार किया गया है। उदाहरण के रूप मे एलएएन पर अनेक डीबीएस, डब्लूएएन पर अनेक डीबीएस भाग लेने वाले डीबीएस के संबंधित कार्यों को एवं एक एटॉमिक अपडेट करते हैं (जैसे अपडेट नहीं, अ-परमाणु संक्रमण, परमाणु अपडेट) है।

एफडीबीएस स्थापत्य

एक डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम को केंद्रीकृत एवं वितरित के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। केंद्रीकृत सिस्टम एकल डाटा बेस का प्रबंधन करती है चूँकि वितरित अनेक डाटा बेस का प्रबंधन करती है। डीबीएमएस में संघटक डाटा बेस को केंद्रीकृत एवं वितरित किया जा सकता है। संघटक डीबीएस की फ़ेडरेटेड और नॉन-फ़ेडरेटेड के रूप में स्वायत्तता के आधार पर बहु डीबीएस (एमडीबीएस) को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। नॉन-फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम संघटक डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम का एकीकरण है जो कि स्वायत्त नहीं है। फ़ेडरेटेड डाटा बेस सिस्टम में संघटक डीबीएस होते हैं जो स्वायत्त होते हैं। किन्तु अपने डाटा के आंशिक और नियंत्रित साझाकरण की अनुमति देने के लिए एक संघ में भाग लेते हैं।

फ़ेडरेटेड स्थापत्य संघटक डाटा बेस सिस्टम के साथ एकीकरण के स्तर और संघ द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवाओं की सीमा के आधार पर भिन्न होते हैं। एफडीबीएस को शिथिल एवं स्थिरता से युग्मित सिस्टम के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

• लूज़ली कपल्ड को अपने स्वयं के फ़ेडरेटेड डाटा बेस रूपरेखा के निर्माण के लिए संघटक डाटा बेस की आवश्यकता होती है। एक यूजर सामान्यतः मल्टीडेटाबेस डाटा बेस भाषा का उपयोग करके अन्य संघटक डाटा बेस सिस्टम का उपयोग करेगा किन्तु यह स्थान पारदर्शिता के किसी भी स्तर को हटा देता है। जिससे यूजर को फ़ेडरेटेड रूपरेखा का प्रत्यक्ष ज्ञान होता है। एक यूजर उस डाटा को आयात करता है जिसकी उन्हें अन्य संघटक डाटा बेस से आवश्यकता होती है और फ़ेडरेटेड रूपरेखा रचना के लिए इसे अपने स्वयं के साथ एकीकृत करता है।
• टाइटलि कपल्ड सिस्टम में संघटक सिस्टम होती हैं, जो एकीकृत फ़ेडरेटेड रूपरेखा के निर्माण और प्रचार के लिए स्वतंत्र प्रक्रियाओं का उपयोग करती हैं।

एकाधिक डीबीएस जिनमें से एफडीबीएस एक विशिष्ट प्रकार हैं को तीन आयामों वितरण, विविधता और स्वायत्तता के साथ चित्रित किया जा सकता है । एक अन्य वर्णन नेटवर्किंग के आयाम पर आधारित हो सकता है। उदाहरण के लिए एकल डाटा बेस, एलएएन एवं डब्लूएएन में एकाधिक डाटा बेस है।

वितरण

एफडीबीएस में डाटा का वितरण एफडीबीएस के निर्माण से पहले अनेक डीबीएस के अस्तित्व के कारण होता है। डाटा को अनेक डाटा बेस के मध्य वितरित किया जा सकता है। जिसे एकल कंप्यूटर एवं अनेक कंप्यूटरों में स्टोर किया जा सकता है। ये कंप्यूटर भौगोलिक रूप से भिन्न-भिन्न स्थानों पर स्थित हो सकते हैं, किन्तु एक नेटवर्क द्वारा आपस में जुड़े हुए होते हैं। डाटा वितरण के लाभ उपलब्धता और विश्वसनीयता बढ़ाने के साथ-साथ उत्तम एक्सेस अवधि में सहायता करते हैं।

विविधता

Main article: विविधता डाटा बेस सिस्टम

डाटा बेस में विषमताएं संरचनाओं में अंतर, डाटा के शब्दार्थ, समर्थित बाधाओं एवं क्वेरी भाषा जैसे कारकों के कारण उत्पन्न होती हैं। संरचना में अंतर तब होता है, जब दो डाटा मॉडल भिन्न-भिन्न पुरातन जैसे ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड मॉडलिंग प्रदान करते हैं। ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड (ओओ) मॉडल जो विशिष्टीकरण उत्तराधिकार और संबंध मॉडल का समर्थन नहीं करते हैं। बाधाओं के कारण मतभेद तब होते हैं, जब दो मॉडल दो भिन्न-भिन्न बाधाओं का समर्थन करते हैं। उदाहरण के रूप मे कोडासिल रूपरेखा में सेट प्रकार आंशिक रूप से संबंध रूपरेखा में संदर्भित अखंडता बाधा के रूप में उद्यत किया जा सकता है। कोडासिल प्रविष्टि और प्रतिधारण का समर्थन करता है। जो एकाकी संदर्भित अखंडता द्वारा अधिकृत नहीं किया जाता है। डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम द्वारा समर्थित क्वेरी भाषा अन्य संघटक डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम के मध्य विषम डाटा बेस सिस्टम में भी योगदान दे सकती है। उदाहरण के रूप मे सामान्य डाटा मॉडल वाली क्वेरी भाषाओं में अंतर एवं क्वेरी भाषाओं के विभिन्न संस्करण विषम डाटा बेस सिस्टम में योगदान कर सकते हैं।

सिमेंटिक व्याख्या एवं डाटा के इच्छित उपयोग के बारे में असहमति होने पर सिमेंटिक विषमताएँ उत्पन्न होती हैं। रूपरेखा और डाटा स्तर पर संभावित विषमताओं के वर्गीकरण में सम्मिलित हैं।

• नामकरण विवाद उदाहरण के रूप मे डाटा बेस एक ही अवधारणा का प्रतिनिधित्व करने के लिए विभिन्न नामों का उपयोग करते हैं।
• डोमेन विवाद एवं डाटा प्रतिनिधित्व विवाद उदाहरण के रूप मे एक ही अवधारणा का प्रतिनिधित्व करने के लिए विभिन्न मूल्यों का उपयोग करने वाले डाटा बेस है।
• यथार्थता विवाद उदाहरण के रूप मे एक ही डाटा के लिए भिन्न-भिन्न प्रमुखता के डोमेन से सामान्य डाटा मानों का उपयोग करने वाले डाटा बेस है।
• मेटा डाटा विवाद उदाहरण के रूप मे डाटा बेस रूपरेखा स्तर और उदाहरण स्तर पर सामान्य अवधारणाओं का प्रतिनिधित्व किया जाता है।
• डाटा विवाद उदाहरण के रूप मे अज्ञात विशेषता (कंप्यूटिंग) है।
• रूपरेखा विवाद उदाहरण के रूप मे तालिका विरुद्ध तालिका विवाद जिसमें नामकरण विवाद एवं डाटा विवाद आदि सम्मिलित हैं।

फ़ेडरेटेड रूपरेखा रचना में संघटक डीबी रूपरेखा को एकीकृत करने से पहले ऐसी विषमताओं को हल करना होगा।

रूपरेखा मिलान, रूपरेखा मानचित्रण

असंगत डाटा प्रकारों एवं क्वेरी रचनाक्रम से निपटना एफडीबीएस के स्थूल कार्यान्वयन के लिए एकमात्र बाधा नहीं है। उन सिस्टम में जो शीर्ष से नीचे की योजना नहीं बनाते हैं। सामान्य समस्या शब्दार्थ के समतुल्य मिलान में किन्तु भिन्न-भिन्न तार्किक रूपरेखा (= डाटा मॉडल) (तालिकाओं, विशेषताओं) से भिन्न-भिन्न नामित भागों निहित है। इन विशेषताओं के मध्य एक सहभागी मानचित्रण का परिणामस्वरूप $n(n-1) \over 2$ चित्रण नियम (दिए गए समतुल्य मानचित्रण) - a संख्या जो व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए तीव्र से अत्यंत बड़ी हो जाती है। एक सामान्य विधि वैश्विक रूपरेखा प्रदान करना है। जिसमें सभी सदस्य रूपरेखा के प्रासंगिक भाग मे सम्मिलित हैं, और डाटा बेस दृश्य के रूप में मानचित्रण प्रदान करते हैं। मानचित्रण की दिशा पर दो प्रमुख दृष्टिकोण निर्भर करते हैं

1. दृश्य के रूप में वैश्विक (ज़ीएवी)- वैश्विक रूपरेखा को अंतर्निहित रूपरेखा के संदर्भ में परिभाषित किया गया है।
2. स्थानीय दृश्य के रूप में (एलएवी)- स्थानीय रूपरेखा को वैश्विक रूपरेखा के संदर्भ में परिभाषित किया गया है।

दोनों डाटा एकीकरण के उदाहरण हैं, जिन्हें रूपरेखा अनुकूल समस्या कहा जाता है।

स्वायत्तता

एमडीबीएस और एफडीबीएस के मध्य अंतर के लिए मौलिक स्वायत्तता की अवधारणा है। संघटक डाटा बेस के लिए स्वायत्तता के प्रारूपों को समझना महत्वपूर्ण है। और जब संघटक डीबीएस एक एफडीबीएस में भाग लेता है, तो उन्हें कैसे संबोधित किया जा सकता है।संबोधित चार प्रकार की स्वायत्तताएँ हैं जैसे-

• रचना स्वायत्तता जो डाटा क्वेरी भाषा एवं अवधारणा सिस्टम कार्यान्वयन की कार्यक्षमता के अतिरिक्त अपने रचना को चुनने की क्षमता को संदर्भित करती है।

एफडीबीएस में विषम डाटा बेस सिस्टम मुख्य रूप से रचना स्वायत्तता के कारण होता है।

• संचार स्वायत्तता अन्य डाटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम के साथ संवाद करने एवं नहीं के लिए डीबीएमएस के सामान्य संचालन को संदर्भित करती है।
• निष्पादन स्वायत्तता संघटक डीबीएमएस को स्थानीय और बाह्य संचालन द्वारा अनुरोधित संचालन को नियंत्रित करने की अनुमति देती है।
• संघ की स्वायत्तता संघटक डीबीएस को संघ से स्वयं को भिन्न करने की शक्ति देती है। जिसका अर्थ है कि एफडीबीएस किसी एक डाटा बेस से स्वतंत्र रूप से काम कर सकता है।

एएनएसआई/एक्स3/स्पार्क अध्ययन समूह ने तीन स्तरीय डाटा विवरण स्थापत्य की रूपरेखा उद्यत की, जिसके संघटक डाटा बेस के वैचारिक रूपरेखा , आंतरिक रूपरेखा और बाह्य रूपरेखा हैं। तथापि एफडीबीएस की संरचना का वर्णन करने के लिए तीन स्तरीय संरचना अपर्याप्त है। इसलिए इसे एफडीबीएस के तीन आयामों अर्थात् वितरण, स्वायत्तता और विविधता का समर्थन करने के लिए बढ़ाया गया था। पंच स्तरीय रूपरेखा स्थापत्य को नीचे समझाया गया है।

समवर्ती नियंत्रण

विविधता और स्वायत्तता आवश्यकताएँ एफडीबीएस में समवर्ती नियंत्रण से संबंधित विशेष आक्षेप प्रस्तुत करती हैं। जो इसके समवर्ती डाटा बेस विनिमय के सही निष्पादन के लिए महत्वपूर्ण है (वैश्विक समवर्ती नियंत्रण भी देखें)। वैश्विक क्रमिकता प्राप्त करना एवं प्रमुख शुद्धता मानदंड इन आवश्यकताओं के अनुसार अत्यंत कठिन और समाधान के अयोग्य के रूप में चित्रित किया गया है। प्रतिबद्धता आदेश 1991 में प्रस्तुत किया गया था। इस परिणाम के लिए एक सामान्य समाधान प्रदान किया है (वैश्विक क्रमबद्धता देखें। समाधान के वास्तुशिल्प प्रारूपों के लिए प्रतिबद्धता आदेश भी देखें)।

एफडीबीएस के लिए पंच स्तरीय रूपरेखा स्थापत्य

पंच स्तरीय रूपरेखा स्थापत्य में निम्नलिखित सम्मिलित हैं-

• स्थानीय रूपरेखा मूल रूप से मूल डाटा मॉडल में व्यक्त संघटक डाटा बेस का वैचारिक मॉडल है।
• संघटक रूपरेखा स्थानीय रूपरेखा का उप सेट है। जिसे संघ का स्वामी एफडीबीएस के अन्य उपयोगकर्ताओं के साथ सहभाजित करने के लिए उद्यत है, और इसे सामान्य डाटा मॉडल में अनुवादित किया जाता है।
• निर्यात रूपरेखा संघटक रूपरेखा के उप सेट का प्रतिनिधित्व करता है। जो किसी विशेष संघ के लिए उपलब्ध है। इसमें विशिष्ट संघ यूजर द्वारा इसके उपयोग के संबंध में एक्सेस नियंत्रण सूचना सम्मिलित हो सकती है। निर्यात रूपरेखा डाटा के नियंत्रण के प्रवाह को प्रबंधित करने में सहायता करती है।
• फ़ेडरेटेड रूपरेखा अनेक निर्यात रूपरेखाओं का एकीकरण है। इसमें डाटा वितरण पर सूचना सम्मिलित है। जो निर्यात रूपरेखा को एकीकृत करते समय उत्पन्न होती है। बाह्य रूपरेखा एक फ़ेडरेटेड रूपरेखा से निकाला जाता है, और किसी विशेष फ़ेडरेटेड के उपयोगकर्ताओं/अनुप्रयोगों के लिए परिभाषित किया जाता है।

डाटा एकीकरण में कला की स्थिति का स्पष्ट रूप से प्रतिनिधित्व करते हुए, उपरोक्त पंच स्तरीय रूपरेखा स्थापत्य एक बड़ी त्रुटि अर्थात् आईटी द्वारा अधिरोपित रूप और अनुभव से आसक्त है। आधुनिक डाटा यूजर डाटा प्रस्तुत करने के विधि पर नियंत्रण की अनुरोध करते हैं। डाटा एकीकरण के ऐसे निचले-ऊपरी दृष्टिकोण के साथ उनकी आवश्यकता कुछ सीमा तक विवाद में हैं।

यह भी देखें

• उद्यम सूचना एकीकरण (ईआईआई)
• डाटा वर्चुअलाइजेशन
• मास्टर डाटा प्रबंधन (एमडीएम)
• रूपरेखा मिलान
• सार्वभौमिक संबंध धारणा
• जुड़ा हुआ डाटा
• रोका हुआ

बाह्य संबंध

• DB2 and Federated Databases
• Issues of where to perform the join aka "pushdown" and other performance characteristics
• Worked example federating Oracle, Informix, DB2, and Excel
• Freitas, André, Edward Curry, João Gabriel Oliveira, and Sean O’Riain. 2012. “Querying Heterogeneous Datasets on the Linked Data Web: Challenges, Approaches, and Trends.” IEEE Internet Computing 16 (1): 24–33.
• IBM Gaian Database: A dynamic Distributed Federated Database
• Federated system and methods and mechanisms of implementing and using such a system