关键词： 资源整合 异构数据库 互操作 联邦式数据库
1 引言
异构数据库互操作问题作为数据库领域的研究热点和难点课题，在国内外的学术界和工业界都引起了广泛的关注。自20世纪80年代以来，国外许多公司和科研单位对异构数据库的集成进行了大量研究，取得了不少成果，但国内对异构数据库集成的研究还处于开始阶段。
2 异构数据库互操作的概念
异构数据库(Heterogeneous Database)集成是数据库技术从完全集中到逻辑集中、物理分布(传统分布式数据库)乃至逻辑分布、物理分布(异构数据库)这一发展过程的结果，也是兼顾已有系统自治性并实现新的数据共享这一现实需求的有效手段。
异构数据库的异构特征包括两个级别：系统一级的异构和语言一级的异构，主要体现在以下几个方面。
(1)计算机体系结构的异构:各个参与的数据库可以分别运行在大型机、小型机、工作站、PC或嵌入式系统中。
(2)操作系统的异构:各个数据库系统的基础操作系统可以是Unix, Windows NT,Linux等。
(3)数据库管理系统的异构:一种是数据库概念模式的异构:有层次、网状、关系和面向对象4种;另一种是数据库物理模式的异构：指概念模式相同，但数据结构不同，比如Oracle与SQL Server同属关系型，但结构不同。
异构数据库互操作的实现包括三个功能要素:(1)为用户提供功能强大且操作灵活的互操作可视化界面，通过它用户可以直观地对多个异构数据库进行透明访问;(2)提供高级语言数据库访问调用级接口，至于调用级接口的实现层次可由设计者视具体清况而定;(3)支持环境开放性，可能的话还应该支持实现语言开放性。
异构数据库系统的目标在于实现不同数据库之间的数据信息资源、硬件设备资源和人力资源的合并和共享。异构数据库系统集成就是要将数据库系统的不同，操作系统的不同，操作平台的不同或者底层网络的不同进行屏蔽，使得用户就可以将异构数据库系统看成普通的数据库系统，用自己熟悉的数据处理语言去访问数据库，如同访问一个数据库系统一样，对其进行透明的操作。
3 实现异构数据库互操作的途径
面对异构数据库的互操作需求，主要从两个方面同时进行努力:一是建立标准，即建立统一的数据库规范，消除由于标准的不完善而造成的各数据库系统间的差异;二是构建异构数据库互操作平台，实现对多个异构数据库的透明访问。
随着对数据库互操作问题的深入研究，基于不同角度，许多研究者提出了可行的异构数据库互操作途径，这些途径在实现互操作的深度、广度和高度上各不相同，都有各自所适应的特定环境和需求。从异构数据库的核心思想出发，把实现互操作的途径归纳为两大类。
3.1 系统级异构互操作
对于DBMS系统一级异构的网络环境下的数据库互操作，主要有四种实现途径。
(1)数据库网关(Database Gateway)
数据库网关是一种中继器，它能提供应用级的异构数据库集成的手段。网关的主要作用是转换和通信。
数据库网关可以建立比较稳定和透明的数据库互操作，但是其缺点也较为明显。诸如不关心如何屏蔽数据库之间的异构性，不支持事务处理，资源冗余，用户受限于数据库厂商，不能任意选择客户机平台及目标数据库等问题。
(2)公共协议/数据转换协议技术
公共协议是异构数据库进行通信时采用的公认的数据协议，即公认的系统间传递SQL请求和结果的形式。最常见的协议是ANSI/ISO的关系数据存取(RDA)标准、SGA(SQL Access Group)规范和IBM的分布式关系数据库结构(DRDA)。
与数据库网关相比，公共协议更具有可扩充性和开放性，能较好地实现异构数据库的透明访问、支持多种网络协议和多种客户平台，是实现异构数据库互操作的有效途径之一。
公共协议/数据转换协议的缺点是协议本身的低效率带来的速度问题。
(3)公共编程接口
公共编程接口包括客户应用编程界面(CAPI)和服务器应用编程界面(SAPI)。CAPI是一组过程库，通常驻留在客户端，通过装载后端专用的驱动程序访问不同的数据库。SAPI提供一个应用编程界面，控制服务器与客户应用请求和目标数据库之间的交互。如Microsoft 的ODBC、Oracle的SQL*NET 以及IDAPI。其优点有：由于提供了统一的调用级接口，使用户免除了应用程序随数据库改变而改变的痛苦;通过API可使应用程序直接操纵数据库中的数据。数据库访问API的缺点是:针对每一个数据库都需要有一个与其对应的驱动程序;由于不同的驱动程序所支持的数据类型和对数据的操作都不相同，其完全透明地访问异构数据库的能力有限;实现效率过分依赖于驱动程序，而驱动程序将标准语法转换成相应数据库的命令语法要花费大量的时间。