分布式数据库系统及其应用 复习
分布式数据库复习题(佟玉君).doc
一、名词解释1.DDBS: (Distributed DataBase System)分布式数据库系统,是一个物理上分散而逻辑上集中的数据集。
2.Transparency:也称分布透明性(Distribution Transparency),分布透明性指用户不必关系数据的逻辑分片,不必关心数据物理位置分配的细节,也不必关系各个场地上数据库数据模型。
分布透明性可归入物理独立性的范围。
包括三个层次:分片透明性、位置透明性和局部数据模型透明性。
3.Transaction:事务,是访问数据库的最小逻辑工作单位,它是一个操作序列。
分布式事务是一个分布式操作的序列,被操作的数据分布在不同站点上。
4.Concurrency:迸发控制,并发控制就是负责正确协调并发事务的执行,保证并发存取操作不至于破坏数据库的完整性和一致性,确保并发执行的多个事务能够正确地运行并获得正确的结果。
5.Reliability:数据库可靠性,指数据库在一个给定的时间间隔内不产生任何失败的概率。
二、简答题1、简述分布式数据库12条规则。
答:1.局部自治2.不依赖于中心节点3.不间断的处理4.位置独立性5.分片独立性6. 副本独立性7.分布式查询处理8.分布式事务管理9.硬件独立性10.操作系统独立性11.网络独立性12. DBMS独立性独立性用户可以从逻辑的高度对数据进行操作,就如同数据都存用户应该可以从逻辑的观点出发进行操作,就如同数据实际用户可以从逻辑的高度对数据进行操作,就如同根本没有副本用户应该可以从逻辑的观点出发进行操作,高可靠性,高可靠性,高可用性用户不需要了解数据实际存储的位置,用户不需要了解数据实际存储的位置在给定节点上的所有操作都是由所在节点控制的。
在给定节点上的所有操作都是由所在节点控制的。
所有的节点平等对待,不依赖中心,所有的节点平等对待,不依赖中心,主节点提供集中的的存在一样。
上并没有分片一样。
的存在一样。
上并没有分片一样。
分布式数据库原理与应用题库
分布式数据库原理与应用题库1. 引言随着互联网的快速发展和大数据时代的到来,数据量的爆炸式增长对数据库的存储和处理能力提出了更高的要求。
传统的单节点数据库已经难以满足这一需求,而分布式数据库应运而生。
本文将介绍分布式数据库的原理和应用,并提供一些应用题供读者练习,加深对该主题的理解。
2. 分布式数据库的原理分布式数据库是将数据存储在多个物理节点上的数据库系统,节点之间通过网络进行通信和协作。
它具有以下几个核心原理:2.1 数据分片和副本为了实现数据的分布式存储和高可用性,分布式数据库将数据进行分片处理,并将每个分片的副本存储在不同的节点上。
这样可以提高数据访问的并发性和容错性。
2.2 数据一致性和并发控制在分布式数据库中,多个节点同时操作数据可能会造成数据的不一致。
因此,分布式数据库需要实现一致性协议来保证数据的一致性,并使用并发控制技术来处理并发操作。
2.3 数据通信和数据同步分布式数据库中的节点通过网络进行数据通信和数据同步。
节点之间的通信可以通过消息传递、RPC(Remote Procedure Call)等方式实现。
数据同步可以通过数据复制和数据冗余等方式实现。
3. 分布式数据库的应用分布式数据库广泛应用于互联网、云计算、物联网等领域,它具有高可用性、可扩展性和容错性等优势。
以下是一些分布式数据库的常见应用案例:3.1 电商平台在电商平台中,用户的购物行为产生了大量的交易数据,而这些数据需要快速地进行存储和分析。
分布式数据库可以实现海量数据的存储和查询,并提供高性能的数据处理能力,从而提高用户的购物体验。
3.2 物联网物联网设备产生的数据通常具有大规模、高并发的特点。
分布式数据库可以实现对这些数据的实时监控和存储,同时提供高可靠性和高性能的数据处理能力。
3.3 金融系统金融系统需要处理大量的交易数据,并保证数据的安全和一致性。
分布式数据库可以有效地管理和存储金融数据,并提供高度可靠的事务处理能力。
分布式数据库系统复习题
一、何为分布式数据库系统?一个分布式数据库系统有哪些特点?答案:分布式数据库系统通俗地说,是物理上分散而逻辑上集中的数据库系统。
分布式数据库系统使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位连接起来,共同组成一个统一的数据库系统。
因此,分布式数据库系统可以看成是计算机网络与数据库系统的有机结合。
一个分布式数据库系统具有如下特点:物理分布性,即分布式数据库系统中的数据不是存储在一个站点上,而是分散存储在由计算机网络连接起来的多个站点上,而且这种分散存储对用户来说是感觉不到的。
逻辑整体性,分布式数据库系统中的数据物理上是分散在各个站点中,但这些分散的数据逻辑上却构成一个整体,它们被分布式数据库系统的所有用户共享,并由一个分布式数据库管理系统统一管理,它使得“分布”对用户来说是透明的。
站点自治性,也称为场地自治性,各站点上的数据由本地的DBMS管理,具有自治处理能力,完成本站点的应用,这是分布式数据库系统与多处理机系统的区别。
另外,由以上三个分布式数据库系统的基本特点还可以导出它的其它特点,即:数据分布透明性、集中与自治相结合的控制机制、存在适当的数据冗余度、事务管理的分布性。
二、简述分布式数据库的模式结构和各层模式的概念。
分布式数据库是多层的,国内分为四层:全局外层:全局外模式,是全局应用的用户视图,所以也称全局试图。
它为全局概念模式的子集,表示全局应用所涉及的数据库部分。
全局概念层:全局概念模式、分片模式和分配模式全局概念模式描述分布式数据库中全局数据的逻辑结构和数据特性,与集中式数据库中的概念模式是集中式数据库的概念视图一样,全局概念模式是分布式数据库的全局概念视图。
分片模式用于说明如何放置数据库的分片部分。
分布式数据库可划分为许多逻辑片,定义片段、片段与概念模式之间的映射关系。
分配模式是根据选定的数据分布策略,定义各片段的物理存放站点。
局部概念层:局部概念模式是全局概念模式的子集。
分布式数据库复习要点
分布式数据库复习要点分布式数据库复习要点第一章1、分布式数据库的定义(P4)物理上分散而逻辑上集中的系统,它使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位(通常是集中式数据库系统)连接起来,共同组成一个统一的数据库系统。
分布式数据库系统可以看成是计算机网络和数据库系统的有机结合。
2、分布式数据库的两种分类方法(P7)●按局部DBMS的数据模型分同构型DDBS:各个站点上数据库使用同一数据模型同构同质型-数据模型相同,且是同一种DBMS(同一厂家)同构异质型-数据模型相同,不是同一种DBMS异构型DDBS :各站点上数据库的数据模型类型不同全局控制集中型DDBS:全局控制机制和全局数据词典位于中心站点全局控制分散型DDBS:全局控制机制和全局数据词典分散在网络的各个站点上。
全局控制可变型DDBS:也称主从型DDBS。
分成两组站点,一组包含全局控制机制和全局控制词典,另外一组不包含。
3、分布式数据库的组成成分(两部分)(P9)●数据:分布式数据库的主体,包括局部数据和全局数据。
●数据目录:数据结构的定义、全局数据的分片、分布、授权、事务恢复等描述,包括局部和全局数据目录。
4、分布式数据库的数据分片的定义和类型(3种)(P10)数据分片:又称数据分割、数据分段,局部数据库是由全局数据库分割而成。
三种类型:●水平分片:按特定条件把全局关系的所有元组划分成若干个互不相交的子集,对全局关系施加选择运算。
●垂直分片:把全局关系的属性集分成若干个子集,对全局关系施加投影运算。
●混合分片:以上两种方法的混合。
5、分布式数据库的分布策略(4条)(P11)数据分布:根据某种策略把数据分片所得的逻辑片断分散地存储在各个站点上.●集中式:所有数据都安排在同一站点上●分割式:所有数据只有一份,被分割成若干个逻辑片段,每个片段被放置在特定的站点●复制式:所有数据有多个副本,每个站点都有一个完整的数据副本●混合式:分割式和复制式的混合6、分布式数据库的模式结构(P13)分四层:●全局外层:全局外模式---全局应用的用户视图。
分布式数据库系统复习材料
分布式数据库系统复习材料在学习和复习分布式数据库系统时,需要掌握以下几个关键知识点:1.分布式数据库架构:分布式数据库系统可以采用集中式架构、两层架构、三层架构等不同的架构模式。
其中集中式架构通过一个中央服务器管理所有的数据,两层架构将数据分为客户端和服务器两部分进行管理,三层架构引入中间层服务器来协调不同的功能和数据层。
2.分布式数据库一致性:分布式数据库系统需要保证数据的一致性。
数据的一致性可以通过ACID原则来保证,即原子性、一致性、隔离性和持久性。
此外,还可以使用分布式事务来保证数据的一致性,分布式事务可以通过两阶段提交(2PC)或者三阶段提交(3PC)来实现。
3.分布式数据库的查询:分布式数据库系统可以进行分布式查询,即将查询请求分发给不同的节点进行处理。
常用的查询分发策略包括哈希分发、范围分发和复制分发。
哈希分发根据查询内容的哈希值将查询请求分发到对应的节点上,范围分发根据数据的范围将查询请求分发到对应节点上,复制分发将查询请求分发到多个节点上进行处理。
4.分布式数据库的数据复制:分布式数据库系统可以通过数据复制来提高数据的可靠性和性能。
数据复制可以采用同步复制或者异步复制方式。
同步复制要求数据在所有节点上都写入成功后才算成功,而异步复制则可以先将数据写入一个节点,然后再异步地将数据复制到其他节点上。
5.分布式数据库的容错与恢复:分布式数据库系统需要具备容错和恢复机制,以应对节点故障或者网络故障等异常情况。
常用的容错机制包括故障检测、容错存储和故障恢复。
故障检测可以通过心跳机制或者节点监视来实现,容错存储可以通过数据备份或者数据冗余来实现,故障恢复可以通过副本恢复或者数据迁移来实现。
6.分布式数据库的性能优化:分布式数据库系统可以通过多种方式来优化性能。
常用的性能优化方法包括数据分片、负载均衡和缓存机制。
数据分片可以将数据分散到不同的节点上,以减轻节点的负载;负载均衡可以将查询请求均匀地分发到各个节点上,以提高查询的响应速度;缓存机制可以将频繁查询的数据缓存在节点上,以减少磁盘访问,提高查询性能。
《分布式数据库原理及应用》知识总结
《分布式数据库原理及应⽤》知识总结《分布式数据库原理及应⽤》知识总结⽬录1 描述关系数据库的相关概念: (3)1)关系数据的数据模型 (3)2)⽀持的数据类型 (4)3)关系数据库的性能瓶颈 (4)4)ACID与事务 (4)2 描述NoSQL数据库的相关概念: (5)1)NoSQL数据库的分类 (5)2)NoSQL数据库的特点 (5)3)CAP与BASE理论 (6)3 MongoDB相关 (6)1)MongoDB的简介 (6)2)MongoDB的数据模型 (6)3)MongoDB的存储结构 (7)4)MongoDB⽀持的数据类型 (7)5)MongoDB数据库操作的基本命令 (7)6)MongoDB集合操作的基本命令 (7)7)MongoDB⽂档操作的基本命令 (8)save() ⽅法 (10)8)Java连接MongoDB的流程 (13)9)MongoDB的索引原理 (13)10)MongoDB⽀持的索引类型 (13)11)MongoDB的聚合操作 (14)12)MongDB⽀持的聚合类别 (14)13)MongoDB复制集相关: (14)14)MongoDB分⽚集相关: (16)15)数据库编程 (17)4 Neo4j相关 (18)1)描述Neo4j的基本组成 (18)2)Neo4j的基本操作命令 (18)3)描述对github等⽹站的理解与使⽤ (18)5 内存数据库 (19)1)Memcache (19)2)Redis (19)3)Memcache与redis的对⽐ (22)6 Hbase列族数据库 (22)1)HBase的特点 (22)2)HBase的成员组成及作⽤ (22)3)HBase的数据模型 (23)4)HBase的⽀持的数据类型 (23)5)HBase常⽤操作命令 (24)6)HBase的存储 (24)7)HBase的寻址 (25)8)HBase的读写操作 (25)9)HBase的store的合并和分裂 (26)10)HBase的region的拆分和合并 (26)11)HBase的负载均衡策略 (27)12)布隆过滤器 (27)13)Rowkey在HBase中应该如何设计 (28)7 NoSQL数据库汇总 (29)1 描述关系数据库的相关概念:1)关系数据的数据模型包括三个⽅⾯:a.关系数据结构b.关系完整性原则c.有关系运算a.关系数据结构1)域(Domain)域是⼀组具有相同数据类型的值的集合。
Nosql分布式数据库复习题带答案
Nosql分布式数据库复习题带答案一、选择题1、以下哪个不是Nosql分布式数据库的特点?A.高度可扩展性B.面向文档的数据模型C.严格的ACID事务D.水平扩展能力答案:C.严格的ACID事务解释:Nosql分布式数据库通常不提供严格的ACID事务,而是采用柔性事务模型,如最终一致性。
这是因为Nosql系统设计的主要目标是高可用性和高性能,而严格的ACID事务会限制这些目标的实现。
2、下列哪个不是Nosql分布式数据库的查询语言?A. SQLB. JSON查询语言C. MapReduceD.结构化查询语言答案:D.结构化查询语言解释:Nosql分布式数据库通常使用非结构化查询语言,如SQL或JSON 查询语言,而不是结构化查询语言。
这是因为Nosql数据库以非结构化和半结构化数据为主,而结构化查询语言主要用于关系型数据库中的结构化数据。
3、下列哪个是分布式Nosql数据库中的一种常用技术?A.分片技术B.复制技术C.缓存技术D.压缩技术答案:A.分片技术解释:在分布式Nosql数据库中,分片技术是一种常见的技术,用于将数据分散到多个节点上,以提高数据的可用性和扩展性。
复制技术用于数据的冗余备份,缓存技术用于提高查询速度,而压缩技术用于减少存储空间的使用。
4、下列哪个是关系型数据库的优点?A.高度可扩展性B.面向文档的数据模型C.支持严格的事务一致性D.高并发读写能力答案:C.支持严格的事务一致性解释:关系型数据库支持严格的事务一致性,这是其一个重要优点。
关系型数据库使用ACID事务,确保数据在多个操作中保持一致性。
其他选项都是Nosql分布式数据库的优点。
5、下列哪个是分布式数据库的缺点?A.复杂性增加B.性能瓶颈C.数据一致性降低D.成本增加答案:A.复杂性增加解释:分布式数据库的设计和维护比单一数据库更复杂,需要更多的技术和资源来管理。
在分布式系统中,故障恢复和数据复制等任务也更加复杂。
因此,分布式数据库的复杂性增加是其主要的缺点。
分布式数据库系统考试
分布式数据库系统考试(答案见尾页)一、选择题1. 分布式数据库系统的定义是什么?A. 一种将数据存储在多个地理位置的数据库系统中,通过分布式计算框架来管理和访问数据的一种技术。
B. 一种单一的集中式数据库系统,所有数据都存储在一个服务器上。
C. 一种将数据分割成多个部分,并分布存储在不同的服务器上的数据库系统。
D. 一种不依赖于单一服务器的数据库系统,数据可以跨多个服务器进行存储和访问。
2. 分布式数据库系统的优点包括哪些?A. 提高数据处理速度和效率。
B. 降低单点故障的风险。
C. 更好的数据冗余和容错能力。
D. 扩展性更强,可以更容易地添加新的数据和节点。
3. 以下哪个不是分布式数据库系统中的常见拓扑结构?A. 星形拓扑B. 环形拓扑C. 网状拓扑D. 树形拓扑4. 在分布式数据库系统中,什么是分片?A. 将整个数据库系统的数据分成多个部分,每个部分存放在一个单独的节点上。
B. 将数据库系统的一个或多个表按照某种规则分成多个部分。
C. 将数据库系统的数据按照某种规则分成多个部分,每个部分存放在一个单独的节点上。
D. 将数据库系统的一个或多个表按照某种规则分成多个部分,并存放在不同的节点上。
5. 在分布式数据库系统中,什么是复制?A. 将数据库系统的数据复制到多个节点上,以确保数据的可靠性和可用性。
B. 将数据库系统的数据存储在多个地理位置,以确保数据的可靠性和可用性。
C. 将数据库系统的数据按照某种规则分成多个部分,并存放在不同的节点上。
D. 将数据库系统的一个或多个表按照某种规则分成多个部分,并存储在不同的节点上。
6. 在分布式数据库系统中,什么是分布式事务?A. 一种需要在多个节点上同步更新数据的事务处理方式。
B. 一种可以在多个节点上并行处理的事务处理方式。
C. 一种需要确保数据的一致性和完整性的事务处理方式。
D. 一种可以在多个节点上同时执行的事务处理方式。
7. 分布式数据库系统中的数据一致性是指什么?A. 数据在多个节点上保持一致的状态。
分布式数据库复习重点
DBMS1
DBMS2
DBMSm
4.
网络
1 1.1
分布式数据库设计概述 DDBS创建方法
重构法
根据实现环境 和用户需求
1.
用户1
用户2
用户n
2.
按照DDBS的 设计思想和方 法
从总体设计做 起,包括 LDBS,重新建 立一个DDBS 可有效解决数 据一致性、完 整性和可靠性 问题。 通常是同构异 质或同构同质 DDBS
2 自顶向下设计DDB
2.2 数据的分片设计
小项谓词选择
(1) A<10 (2) A<10 (3) A<10 (4) A<10 (5) A<10 (6) A<10 (7) A<10 (8) A<10
A>5 Loc=SA Loc=SB A>5 Loc=SA ¬(Loc=SB) A>5 ¬(Loc=SA) Loc=SB A>5 ¬(Loc=SA) ¬(Loc=SB) ¬(A>5) Loc=SA Loc=SB ¬(A>5) Loc=SA ¬(Loc=SB) ¬(A>5) ¬(Loc=SA) Loc=SB ¬(A>5) ¬(Loc=SA) ¬(Loc=SB)
5 分布式数据库系统的体系结构和组成成分 5.3 DDBS中数据的分片与分布
1. 数据分片(P.10) 又称数据分割、数据分段,局部数据库是由全局数据库分割而成 • • • 水平分片(对全局关系施加选择运算) 垂直分片(对全局关系施加投影运算) 混合分片(两种方法的混合)
数据分片要准守的原则:
• • • 完备性原则:要把所有的数据映射到各个片断中 可重构原则:关系分片后的各个片断可重构整个关系 不相交原则:关系分片后的各个片断不能重叠
(完整word版)数据库系统原理及应用教程考试复习重点
第一章数据库基础知识1.数据库管理是数据处理的基础工作, 数据库是数据管理的技术和手段。
数据库中的数据具有整体性和共享性。
2.数据库(DB)是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机系统软件。
3、数据管理系统(DBMS)能够为数据的库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能, 并完成对数据完整性、安全性进行控制的功能。
4.数据库管理系统的数据控制主要指对数据安全性和完整性的控制。
数据安全性控制是为保证数据库的安全可靠, 防止不合法的使用造成数据泄漏和破坏, 即避免数据被人偷看、篡改或破坏;数据完整性控制是为了保证数据中的数据正确、有效和相容, 以防止不合语义的错误数据被输入或输出。
5.数据库管理技术经历了手工管理、文件管理和数据库技术三个发展阶段。
6、数据库分类:单用户(access、fox base、FoxPro), 多用户(SQL sever、oracle、Informix、Sybase、Delphos)7、数据库系统管理数据的特点①数据库系统以数据模型为基础②数据库系统的数据冗余度小, 数据共享度高③数据系统的数据和程序之间具有较高的独立性④数据库系统通过DBMS进行数据安全性呵完整性的控制⑤数据库中数据的最小存取单位是数据项8、数据系统的数据和程序之间的独立性数据和程序之间的依赖程度低、独立程度大的特性称为数据独立性高。
数据独立性可分为两级a.数据的物理独立性b.数据的物理独立性是指应用程序对数据存储结构的依赖度。
数据物理独立性高是指当数据的物理结构发生变化时, 应用程序不需要修改也可以正常工作。
c.数据的逻辑独立性数据的逻辑独立性是指应用程序对数据全局逻辑结构的依赖程度。
数据逻辑独立性高是指当数据库系统的数据全局逻辑结构改变时, 它们对应用程序不需要改变仍可以正常运行。
9、数据库系统是指带有数据并利用数据库技术进行数据管理的计算机系统。
一个数据库系统应包括计算机硬件、数据库、数据库管理系统、应用程序系统及数据库管理员。
分布式数据库系统及其应用 复习
一、填空分布式数据库系统按局部数据库管理系统的数据模型分类,可以分为和两类。
同构型DDBS 异构型DDBS分布式数据库系统按全避控制系统类型分类,可以分为、和三类。
全局控制集中型DDBS 全局控制分散型DDBS 全局控制可变型DDBS分布式数据库是分布式数据库系统中各站点上数据库的逻辑集合,它由和组成。
应用数据库描述数据库数据分片的三种基本方法是:、和三类。
水平分片垂直分片混合分片分布式数据库中的数据分布策略有:、、和四层。
集中式分割式复制式混合式分布式数据库是多层模式结构,一般划分为、、和四层。
全局外层全局概念层局部概念层局部内层一个分布式数据库管理系统一般应包括、、和四个基本功能模块。
查询处理模块完整性处理模块调度处理模块可靠性处理模块分布透明性包括、和三个层次。
分片透明性位置透明性局部数据模型透明性分布式数据库系统的创建方法,大致可分为和两种。
组合法重构法集中式数据库设计一般包括:需求分析,概念设计,逻辑设计和物理设计四个阶段,分布式数据库设计除了上述四个阶段外,还需增加一些个新的阶段,它位于和之间。
分布设计逻辑设计物理设计水平分片的方法可归为和两种。
初级分片导出分片DA TAID-D相对于DA TAID-1增加了和两个阶段。
分布要求分析分布设计DA TAID-D中的分布设计分成、、和四个阶段。
分片设计非冗余分配冗余分配局部模式的重新构造分布式查询优化的准则是。
通信费用和响应时间最短在分布式系统中,查询代价QC=。
I/O代价+CPU代价+通信代价在分布式环境下,查询可分为、和三种类型。
局部查询远程查询全局查询分布式查询处理可以分为、、和四层。
查询分解数据本地化全局优化局部优化一个分布式事务通常是由和组成。
主事务子事务事务的四个特性是:、、和。
原子性一致性隔离性耐久性控制分布式事务所执行的控制模型有:、和。
主从模型三角模型层次模型分布式数据库系统中,通信故障可以分为和两种。
报文故障网络分割故障事务恢复主要是依靠来实现的。
分布式数据库原理与应用题库
分布式数据库原理与应用题库目录1.介绍2.分布式数据库的原理– 2.1 分布式数据库的概念– 2.2 分布式数据库的特点– 2.3 分布式数据库的架构– 2.4 分布式数据库的优势与挑战3.分布式数据库的应用场景4.分布式数据库的常见问题及解决方案5.总结1. 介绍随着数据量的不断增长和用户对数据的高可用性和低延迟的需求,传统的集中式数据库已经无法满足大规模数据存储和查询的需求。
为了解决这一问题,分布式数据库应运而生。
分布式数据库将数据分散存储在多个节点上,并通过协调和管理这些节点之间的数据访问,实现高性能、高可用性的数据存储和查询。
2. 分布式数据库的原理2.1 分布式数据库的概念分布式数据库是指将数据分散存储在多个节点上的数据库系统。
每个节点都拥有自己的计算和存储资源,节点之间通过网络连接,协同工作以实现数据的存储和查询。
2.2 分布式数据库的特点分布式数据库具有以下几个特点:•高可用性:分布式数据库能够将数据冗余存储在多个节点上,当一个节点发生故障时,系统可以自动切换到其他可用节点,保证数据的可用性。
•可扩展性:分布式数据库可以通过增加节点来实现水平扩展,提升系统的处理能力和存储容量。
•分布透明:用户无需关心数据存储在哪个节点上,可以直接对整个分布式数据库进行读写操作。
•数据一致性:分布式数据库通过一致性协议实现数据的一致性,避免数据冲突和不一致。
•并发控制:分布式数据库需要考虑多个节点之间的并发访问,通过事务管理和锁机制实现并发控制。
•性能优化:分布式数据库通过数据划分和数据复制等技术来提高系统的性能和响应速度。
2.3 分布式数据库的架构分布式数据库的架构通常采用主从架构或者多主架构。
•主从架构:在主从架构中,一个节点被指定为主节点,负责接收和处理用户的写操作,其他节点作为从节点,负责读取和复制数据。
主节点将写操作的结果复制到从节点,从节点可以提供更高的读取性能和可用性。
•多主架构:在多主架构中,所有节点都可以处理写操作,通过复制机制将数据同步到其他节点,实现数据的一致性。
分布式数据库系统其应用(徐俊刚 第三版)重点课后习题
第一章1.1 采用分布式数据库系统的主要原因是什么?集中式数据库系统的不足:1.数据按实际需要已经在网络上分布存储,如果再采用集中式处理,势必造成附加成本和通信开销,2,。
应用程序集中在一台计算机上运行,一旦该计算机发生故障,将会影响整个系统的运行,可靠性不高。
3集中式处理导致系统的规模和配置都不够灵活,系统的可扩展性较差。
1.2 分布式数据库系统有哪几种分类方法?这些方法是如何分类的?1.按局部数据库管理系统的数据模型的类型分类。
(1)同构型:同构同质型:各个站点上的数据库的数据模型都是同一类型的,而且是同一种DBMS。
同构异质型:各个站点上的数据库的数据模型都是同一类型的,但不是同一种DBMS。
(2)异构型:各个站点上的数据库的数据模型各不相同。
2.按分布式数据库系统全局控制系统类型分类(1)全局控制集中型DDBS(2)全局控制分散型DDBS(3)全局控制可变型DDBS1.3 什么是分布式数据库系统?它具有那些主要特点?怎样区分分布式数据库系统与只提供远程数据访问的网络数据库系统?分布式数据库系统是物理上分散而逻辑上集中的数据库系统,其可以看成是计算机网络和数据库系统的有机结合。
基本特点:物理分布性、逻辑整体性、站点自治性。
导出特点:数据分布透明性、集中与自治相结合的机制、存在适当的数据冗余度、事务管理的分布性。
区分:分布式数据库的分布性是透明的,用户感觉不到远程与本地结合的接缝的存在。
1.6分布式DBMS具有哪些集中式DBMS不具备的功能?数据跟踪,分布式查询处理,分布式事务管理,复制数据管理,安全性,分布式目录管理1.14分布式数据库系统的主要优点是什么?存在哪些技术问题?分布式数据库系统优点:良好地可靠性和可用性;提高系统效率,降低通信成本;较大的灵活性和可伸缩性;经济型和保护投资;适应组织的分布式管理和控制;数据分布式具有透明性和站点具有较好的自治性;提高了资源利用率;实现了数据共享。
《分布式数据库原理与应用》课程教案
《分布式数据库原理与应用》课程教案第一章:分布式数据库概述1.1 课程简介本课程旨在帮助学生了解分布式数据库的基本概念、原理和应用。
通过学习,学生将掌握分布式数据库的基本理论,了解分布式数据库系统的设计和实现方法,以及掌握分布式数据库的维护和管理技术。
1.2 教学目标(1)了解分布式数据库的基本概念和特点;(2)掌握分布式数据库系统的基本原理;(3)了解分布式数据库的应用场景。
1.3 教学内容(1)分布式数据库的基本概念;(2)分布式数据库的特点;(3)分布式数据库系统的基本原理;(4)分布式数据库的应用场景。
1.4 教学方法采用讲授、案例分析、讨论相结合的教学方法。
1.5 课后作业(1)复习课堂内容,整理笔记;(2)查阅相关资料,加深对分布式数据库的理解;(3)思考分布式数据库在实际应用中的优势和挑战。
第二章:分布式数据库系统架构2.1 课程简介本章将介绍分布式数据库系统的架构,包括分布式数据库的体系结构、数据分布策略和分布式数据库管理系统。
2.2 教学目标(1)了解分布式数据库系统的体系结构;(2)掌握数据分布策略;(3)熟悉分布式数据库管理系统的基本功能。
2.3 教学内容(1)分布式数据库系统的体系结构;(2)数据分布策略;(3)分布式数据库管理系统的基本功能。
2.4 教学方法采用讲授、案例分析、讨论相结合的教学方法。
2.5 课后作业(1)复习课堂内容,整理笔记;(2)查阅相关资料,加深对分布式数据库系统架构的理解;(3)思考分布式数据库系统在实际应用中的优势和挑战。
第三章:分布式数据库的数据一致性3.1 课程简介本章将介绍分布式数据库中数据一致性的概念、原理和实现方法。
3.2 教学目标(1)了解数据一致性的概念;(2)掌握数据一致性的实现方法;(3)熟悉分布式数据库中数据一致性的重要性。
3.3 教学内容(1)数据一致性的概念;(2)数据一致性的实现方法;(3)分布式数据库中数据一致性的重要性。
计算机数据库设计与分布式数据库技术复习
计算机数据库设计与分布式数据库技术复习一、引言计算机数据库是现代信息系统的重要组成部分,用于存储、管理和操作大量的结构化数据。
而分布式数据库技术则使得数据库可以在多个独立的计算机上进行分布式存储和处理,提高了系统的可伸缩性和可靠性。
本文将对计算机数据库设计和分布式数据库技术进行复习和总结。
二、计算机数据库设计1. 数据库的概念和分类数据库是指一个组织和管理数据的系统,主要分为关系型数据库和非关系型数据库两大类。
关系型数据库以表格的形式存储数据,通过SQL语言进行操作;而非关系型数据库则采用键值对、文档、列族等方式存储数据,如MongoDB、Redis等。
2. 数据库设计的基本原则数据库的设计需要遵循一些基本原则,包括实体完整性、关系完整性、域完整性等。
实体完整性要求每条记录都具有唯一标识,关系完整性要求表之间的关联关系必须符合业务逻辑,域完整性要求每个字段的取值必须符合约束条件。
3. 数据库模型和范式数据库模型定义了数据库的结构和操作方式,主要有层次模型、网状模型和关系模型等。
其中关系模型是最常用的数据库模型,通过表格的形式表示数据之间的关系。
范式是用来评价数据库设计的标准,包括第一范式、第二范式和第三范式等,用于保证数据的一致性和查找效率。
4. 数据库索引和查询优化数据库索引是提高查询效率的重要手段,通过在表上创建索引可以加快数据的查找速度。
常用的索引类型包括B树索引、哈希索引和全文索引等。
同时,通过优化查询语句的编写和数据库的物理组织结构,还可以进一步提高查询效率。
三、分布式数据库技术1. 分布式数据库的概念和架构分布式数据库是将数据库系统分布在多个计算机上,通过网络连接进行通信和协作,实现数据的分布式存储和处理。
分布式数据库的架构包括中心化架构、两层架构和三层架构等,其中三层架构是目前应用最为广泛的分布式数据库架构。
2. 分布式数据库的数据一致性和并发控制在分布式数据库中,由于数据的分布式存储和处理,需要解决数据一致性和并发控制的问题。
《分布式数据库系统及应用》知识总结
第一章分布式数据库系统概述1、理解分布式数据库系统的特点:(1)物理分布性:数据不是存放在一个站点上(2)逻辑整体性:是与分散式数据库系统的区别(3)站点自治性:是与多处理机系统的区别(4)数据分布透明性(5)集中与自治相结合(6)存在适当的数据冗余度(7)事务管理的分布性2、能够按照不同标准描述分布式数据库系统的分类:(1)按局部DBMS的数据模型分类○1同构型DDBSa)同构同质型(同一个公司的同一种模式)b)同构异质型(不同公司不同模式)○2异构型DDBS(2)按DDBS的全局控制类型分类○1全局控制集中型DDBS:全局控制机制和全局数据词典位于中心站点○2全局控制分散型DDBS:全局控制机制和全局数据词典分散在网络的各个站点上。
○3全局控制可变型DDBS:也称主从型DDBS。
分成两组站点,一组包含全局控制机制和全局控制词典,另外一组不包含。
3、理解分布式数据库中数据的独立性和分布透明性:逻辑独立性物理独立性(表示用户程序与数据的全局逻辑结构和数据的物理结构无关)分布独立性(用户不必关心全局数据的分布情况,包括逻辑分片、物理位置分配情况以及各站点数据库的数据模型等)分三个层次:▪分片透明性(完全分布透明性):位于全局概念模式与分片模式之间,用户编写应用程序只对全局关系进行操作,不必考虑数据的逻辑分片▪位置透明性(中级分布透明性):位于分片模式和分配模式之间。
包括两情形-----各片段被复制情况和片段及其各副本的站点位置分配情况。
▪局部数据模型透明性(低级分布透明性):需要知道数据的分片情况和站点分配情况第二章分布式数据库系统设计1、理解分布式数据库的设计目标:(1)本地性或近地性○1尽量减少通信次数和通信量,90/10准则○2分片和分布方案(本地和远程访问次数)择优(2)控制数据适当冗余○1冗余增加了可靠性、可用性,提高了效率○2维护数据一致性开销增加(3)工作负荷分布○1各站点可以分担整个工作任○2本地性降低(4)存储能力和费用2、理解水平分片的定义、分类和应用:定义:水平分片是对全局关系执行“选择”操作,把具有相同性质的元祖进行分组,构成若干个不相交的子集。
分布式数据库系统原理与应用考试
分布式数据库系统原理与应用考试(答案见尾页)一、选择题1. 分布式数据库系统的定义及特点是什么?A. 分布式数据库系统是由多个物理数据库组成的,它们可以分布在不同的地理位置。
B. 分布式数据库系统提供了一个透明的、逻辑上集中、物理上分布的数据存储,使用户感觉好像数据只存储在一个数据库中。
C. 分布式数据库系统通过数据复制和分片技术实现数据的冗余和容错。
D. 分布式数据库系统的主要目标是提高数据访问性能和数据一致性。
2. 以下哪个选项不是分布式数据库系统的一致性策略?A. 串行处理B. 两阶段提交协议C. 检索优化D. 乐观并发控制3. 在分布式数据库系统中,如何实现数据分片?A. 通过范围分区B. 通过列表分区C. 通过哈希分区D. 通过目录分区4. 分布式数据库系统中的复制策略有哪些?A. 同步复制B. 异步复制C. 混合复制D. 并发复制5. 分布式数据库系统中的数据一致性是如何保证的?A. 通过分布式事务协议B. 通过分布式锁机制C. 通过数据复制和分片D. 通过备份和恢复机制6. 什么是分布式数据库系统的CAP理论?A. 一致性、可用性和分区容错性不能同时满足B. 一致性、可用性和分区容错性可以同时满足C. 一致性、可用性和分区容错性之间存在权衡D. 以上都不是7. 在分布式数据库系统中,如何实现数据镜像?A. 通过主从复制B. 通过分片C. 通过复制集D. 通过日志备份8. 分布式数据库系统中的分片有哪几种类型?A. 范围分片B. 列表分片C. 哈希分片D. 直接分片9. 什么是分布式数据库系统中的读写分离?A. 将读操作和写操作分开在不同的节点上执行B. 将读操作和写操作集中在同一个节点上执行C. 将写操作分散到多个节点上执行,而读操作集中在一个节点上执行D. 将写操作集中在一个节点上执行,而读操作分散到多个节点上执行10. 分布式数据库系统中的故障恢复策略有哪些?A. 主从复制恢复B. 副本恢复C. 分片恢复D. 重建恢复11. 以下哪个不是分布式数据库系统的常见分区策略?A. 节点分区B. 范围分区C. 距离分区D. 列分区12. 分布式数据库系统中,分布式事务的处理方式有哪几种?A. 两阶段提交(2PC)B. 三阶段提交(3PC)C. 检查点(Checkpoint)D. 分布式事务协议(DTCP)13. 什么是分布式数据库中的复制策略?有哪些常见的复制策略?A. 主从复制B. 并发复制C. 分片复制D. 混合复制14. 在分布式数据库系统中,如何实现数据的负载均衡?A. 数据库中间件B. 分布式缓存C. 负载均衡器D. 读写分离15. 分布式数据库系统中,如何保证数据的一致性和完整性?A. 两阶段提交(2PC)B. 三阶段提交(3PC)C. 检查点(Checkpoint)D. 四阶段提交(4PC)16. 以下哪个是分布式数据库系统中的分布式锁机制?A. 乐观锁B. 悲观锁C. 行级锁D. 页级锁17. 分布式数据库系统中,如何处理跨库查询?A. 使用SQL查询B. 使用中间表C. 使用分布式查询语言(DQL)D. 使用ETL工具18. 分布式数据库系统中,如何实现数据备份和恢复?A. 定期全量备份B. 增量备份C. 差量备份D. 主从备份19. 以下哪个是分布式数据库系统的发展趋势?A. 向规模更小的分布式数据库发展B. 向更高性能的分布式数据库发展C. 向更容易扩展的分布式数据库发展D. 向更强一致性的分布式数据库发展20. 以下哪个选项是分布式数据库系统中常用的数据复制技术?A. 主从复制B. 并发复制C. 混合复制D. 非阻塞复制21. 分布式数据库系统中的分片策略有哪几种?A. 范围分片B. 列分片C. 层次分片D. 索引分片22. 在分布式数据库系统中,如何实现数据的一致性?A. 通过分布式事务协议如两阶段提交(2PC)实现B. 通过分布式锁机制实现C. 通过分布式日志和重放技术实现D. 通过数据复制和分片实现23. 分布式数据库系统面临的主要挑战包括哪些?A. 数据复制的一致性问题B. 查询优化的复杂性C. 安全性和隐私保护问题D. 系统的可靠性和容错性24. 以下哪个选项是分布式数据库系统中常用的分片算法?A. 条件分片B. 基于范围的分片C. 基于哈希的分片D. 基于权重的分片25. 分布式数据库系统中的分布式事务处理有哪些类型?A. 两阶段提交(2PC)B. 三阶段提交(3PC)C. 这些选项都不是D. 没有分布式事务处理26. 以下哪个选项是分布式数据库系统中常用的负载均衡技术?A. 轮询负载均衡B. 权重负载均衡C. 简单轮询D. 加权轮询27. 分布式数据库系统中的数据迁移有以下几种类型?A. 结构迁移B. 非结构迁移C. 逻辑迁移D. 物理迁移28. 以下哪个选项是分布式数据库系统中常用的故障恢复技术?A. 回滚操作B. 前滚操作C. 数据重同步D. 数据复制恢复29. 分布式数据库系统的定义及其与传统数据库系统的区别是什么?A. 分布式数据库系统可以在多个节点上存储数据,而传统数据库系统通常在一个节点上存储所有数据。
分布式数据库系统知识点及习题
第9章分布式数据库系统9.1 基本内容分析9.1.1 本章重要概念(1)分布计算的三种形式:处理分布,数据分布,功能分布。
(2)C/S系统,工作模式,技术特征,体系结构,两层、三层、多层C/S结构。
(3)DDBS的定义、特点、优点、缺点和分类;分布式数据存储的两种形式(分片和分配)。
(4)DDB的体系结构:六层模式,分布透明性的三个层次,DDBS的组成,DDBMS的功能和组成。
(5)分布式查询处理的查询代价,基于半联接的优化策略,基于联接的优化策略。
(6)分布式数据库的并发控制和恢复中出现的问题,以及处理机制。
9.1.2 本章的重点篇幅(1)两层、三层、多层C/S结构。
(教材P365-367)(2)分布式数据存储:分片和分配。
(教材P375-377)(3)DDB的体系结构。
(教材P378的图9.10,P381的图9.12)(4)基于半联接的执行示意图。
(教材P389的图9.17)9.2 教材中习题9的解答9.1 名词解释·集中计算:单点数据和单点处理的方式称为集中计算。
·分布计算:随着计算机网络技术的发展,突破集中计算框架,DBMS的运行环境逐渐从单机扩展到网络,对数据的处理从集中式走向分布式、从封闭式走向开放式。
这种计算环境称为分布计算。
·处理分布:指系统中处理是分布的,数据是集中的这种情况。
·数据分布:指系统中数据是分布的,但逻辑上是一个整体这种情况。
·功能分布:将计算机功能分布在不同计算机上执行,譬如把DBMS功能放在服务器上执行,把应用处理功能放在客户机上执行。
·服务器位置透明性:指C/S系统向客户提供服务器位置透明性服务,用户不必知道服务器的位置,就可以请求服务器的服务。
·集中式DBS:所有工作都由一台计算机完成,这种DBS称为集中式DBS。
·DDBS:是物理上分散逻辑上集中的DBS,每一场地既能完成局部应用又能完成全局应用,这种系统称为DDBS。
(徐俊刚)分布式数据库系统及其应用课后习题及答案
第一章分布式数据库系统概述1.1请用自己的语言定义下列分布式数据库系统中的术语:(1)全局/局部数据:(详见课本第9页所谓的局部数据是指……;所谓的全局数据是指……)(2)全局/局部用户(应用):(3)全局/局部DBMS:(4)全局/局部DB:(5)全局外模式:(详见课本第13页)由全局用户视图组成,是全局概念模式的子集。
(6)全局概念模式:(详见课本第13页)定义分布式数据库系统中所有数据的整体逻辑结构,是全局应用的公共数据视图。
(7)分片模式:(详见课本第13页)是全局数据整体逻辑结构分割后的局部逻辑结构,是DDBS 的全局数据的逻辑划分视图.(8)分配模式:(详见课本第13页)用于根据选定的数据总体分配方案,定义各片段的物理存放地点.(9)局部概念模式:(详见课本第13-14页)是全局概念模式被分片和分配到局部场地上的映像的逻辑结构及特征的描述,是全局概念模式的子集。
其逻辑结构与局部DBMS所支持的数据模型有关,当全局数据模型与局部数据模型不同时,局部概念模式还应包括数据模型转换的描述。
(10)局部内模式:描述局部概念模式涉及的数据在局部DBMS中的物理结构及物理存储细节,完全与非分布式系统相同。
1.2采用分布式数据库系统的主要原因是什么?(P1)1.3分布式数据库系统可分为哪些类?(课件第1章4.2。
课本P6,7,8)1.4什么是分布式数据库系统?它具有哪些主要特点?怎么样区别分布式数据库系统与只提供远程数据访问功能的网络数据库系统?(分布式数据库系统的定义、特点详见课件第1章4.1.课本P6)1.5分布式DBMS具有哪些集中式DBMS不具备的功能?(课件第1章5.5附加功能。
课本P15)1.6用自己的语言解析“什么时候需要进行数据分片和数据复制”?(课本第10,11页)1.7在分布式数据库系统中,为什么要对数据进行分片?什么是关系的片段?关系的片段有哪些主要类型?(课本第9-10页。
数据分片是指数据存放单位不是全部关系,而是关系的一个片段。
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一、填空分布式数据库系统按局部数据库管理系统的数据模型分类,可以分为和两类。
同构型DDBS 异构型DDBS分布式数据库系统按全避控制系统类型分类,可以分为、和三类。
全局控制集中型DDBS 全局控制分散型DDBS 全局控制可变型DDBS分布式数据库是分布式数据库系统中各站点上数据库的逻辑集合,它由和组成。
应用数据库描述数据库数据分片的三种基本方法是:、和三类。
水平分片垂直分片混合分片分布式数据库中的数据分布策略有:、、和四层。
集中式分割式复制式混合式分布式数据库是多层模式结构,一般划分为、、和四层。
全局外层全局概念层局部概念层局部内层一个分布式数据库管理系统一般应包括、、和四个基本功能模块。
查询处理模块完整性处理模块调度处理模块可靠性处理模块分布透明性包括、和三个层次。
分片透明性位置透明性局部数据模型透明性分布式数据库系统的创建方法,大致可分为和两种。
组合法重构法集中式数据库设计一般包括:需求分析,概念设计,逻辑设计和物理设计四个阶段,分布式数据库设计除了上述四个阶段外,还需增加一些个新的阶段,它位于和之间。
分布设计逻辑设计物理设计水平分片的方法可归为和两种。
初级分片导出分片DA TAID-D相对于DA TAID-1增加了和两个阶段。
分布要求分析分布设计DA TAID-D中的分布设计分成、、和四个阶段。
分片设计非冗余分配冗余分配局部模式的重新构造分布式查询优化的准则是。
通信费用和响应时间最短在分布式系统中,查询代价QC=。
I/O代价+CPU代价+通信代价在分布式环境下,查询可分为、和三种类型。
局部查询远程查询全局查询分布式查询处理可以分为、、和四层。
查询分解数据本地化全局优化局部优化一个分布式事务通常是由和组成。
主事务子事务事务的四个特性是:、、和。
原子性一致性隔离性耐久性控制分布式事务所执行的控制模型有:、和。
主从模型三角模型层次模型分布式数据库系统中,通信故障可以分为和两种。
报文故障网络分割故障事务恢复主要是依靠来实现的。
日志并发控制机制可以为和两种类型。
悲观并发控制法乐观并发控制法常用的基本封锁算法有:、、和。
简单的分布式封锁方法主站点封锁法主副本封锁法快照方法预防死锁的方法有和两种类型。
非占先权方法占先权方法检测分布式死锁的三种方法是、和。
集中式层次式分布式二、名词解释分布式数据库系统物理上分散而逻辑上集中的系统,它使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位(通常是集中式数据库系统)连接起来,共同组成一个统一的数据库系统。
分布式数据库系统可以看成是计算机网络和数据库系统的有机结合数据分布透明性也叫数据分布独立性,是指用户不必关心数据是如何被逻辑分片的,不必关心数据及其片段是否被复制及复制副本的个数,也不必关心数据及其片段的物理位置分布的细节,同时也不必关心局部场地上数据库支持哪种数据模型。
全局数据也物理地存放在各个站点中,但它参与全局应用,是可被多个站点上应用访问的数据。
分布式事务的隔离性指一个正在执行的事务在其提交之前,决不允许把它对共享数据所作改变的结果提供给其他事务使用。
数据分片也叫数据分割,是对关系进行分割,并将分割后得到的各部分元组称为该关系的逻辑片段。
数据分布是指分布式数据库中的数据不是存储在一个站点的计算机存储设备上,而是根据需要将数据划分成逻辑片段,按某种策略将这些片段分散地存储在各种站点上。
分布式数据库管理系统是分布式数据库系统的核心,负责实现DDB的建立、查询、更新、复制、维护等功能。
包括提供分布透明性,查询优化,协调全局事务的执行,协调各局部DBMS共同完成全局应用,保证数据库的全局一致性,执行并发控制,实现更新同步和全局恢复等。
数据分布独立性是指用户或用户程序使用分布式数据库如同使用集中式数据库那样。
不必关心全局数据的分布情况,包括全局数据的逻辑分片情况、逻辑片段的站点位置分配情况,以及各站点上数据库的数据模型等。
响应时间是从接收查询到完成查询所需的时间。
既与通信时间有关,也与局部处理时间有关。
事务为了实现特定的业务功能,而访问数据库的一个最小逻辑工作单位,它是一个操作序列,所谓最小是指这个操作序列的全部操作都成功完成,才能使数据库从一种一致状态转换到另一种一致状态。
事务恢复在分布式数据库系统中,故障的类型很多,当发生事务故障时,保证事务原子性的措施就称为事务故障恢复。
并发控制负责正确协调并发事务的执行,保证这种并发的存取操作不致破坏数据库的完整性和一致性,确保并发执行的多个事务能够正确地运行并获得正确的结果。
事务的可串行性指若干个事务并发执行的结果与按希望的顺序执行的结果相同。
死锁在两个或多个事务的集合中,当每个事务T都在等待已经被该集合中另一个事务T’封锁的数据项时,即该集合中的每个事务都在等待该集合中另一个事务释放它所需要的数据项上持有的锁,它才能继续执行下去,结果任何一个事务都无法继续执行。
数据库可靠性指数据库在一个给定的时间间隔内不产生任何失败的概率。
明文原始的或未被加密的数据。
密文明文加密后的格式,是加密算法的输出信息。
密钥数据加密算法的一个关键输入参数。
服务器专门从事提供某项服务功能的计算机系统。
客户机面向最终用户,完成各自业务处理及用户界面的计算机系统。
局部自治性是指有独立处理能力并能完成的局部应用。
同构同质型DDBS是指各个场地都采用同一类型的数据模型,并且是同一型号数据库管理系统。
同构异质型DDBS是指各个场地都采用同一类型的数据模型,但是数据库管理系统是不同型号的。
异构型DDBS是指各个场地的数据模型是不同的类型。
三、简答题分布式数据库系统的特点是什么?答:物理分布性:数据不是存放在一个站点上逻辑整体性:是与分散式数据库系统的区别站点自治性:是与多处理机的系统的区别数据分布透明性集中与自治相结合存在适当的数据冗余度事务管理的分布性分布式数据库中数据分片的规则是什么?答:(1)完备性原则:必须把全局关系的所有数据映射到各自片段中,绝不允许有属于全局关系的数据却不发球它的任何一个片段。
(2)可重构原则:必须保证能够由同一个全局关系的各个片段来重建该全局关系。
对于水平分片可用并操作重构全局关系,对于垂直分片可用连接操作重构全局关系。
(3)不相交原则:关系分片后的各个片断不能重叠或只包含主键重叠。
分布式数据库管理系统具有哪些集中式DBMS不具备的功能?答:(1)数据跟踪:利用日志记录数据分布、分片和复制的能力(2)分布式查询处理:通过网络查询远程站点数据,站点间传送数据和请求(3)分布式事务处理:为分布式查询和更新等操作设计执行策略(4)复制数据的管理:故障后数据恢复的管理(5)安全性:用户授权/存取权限的安全管理(6)分布式目录管理分布式数据库系统有哪些优点?答:(1)良好的可靠性和可用性(2)提高系统效率降低通信费用(3)较大的灵活性和可伸缩性(4)经济性和保护投资(5)适应组织的分布式管理和控制(6)数据分布具有透明性和站点具有较好的自治性分布式数据库设计的目标是什么?答:(1)分布式数据库的本地性或近地性(2)控制数据的适当冗余(3)工作负荷分布(4)存储的能力和费用DA TAID-D相对于DA TAID-1增加哪两个阶段,这两个阶段的具体工作是什么?答:(1)分布要求分析阶段:收集关于分布的信息,如水平分片的划分谓词,每一应用在各站点激活的频率等。
(2)分布设计阶段:始于全局数据库模式的规格说明和所收集的分布要求,然后产生全局数据的分片模式和片段的位置分配模式,分配模式描述了分配在各站点上的数据情况。
分布式事务的一般结构是什么?答:分布式事务的一般结构为:Begin Transaction原语:开始一个事务(2分)T1[]T2[]: 子事务或操作序列:Tn[]Commit原语:事务成功完成的结束(2分)Rollback或Abort原语:事务失败的结束(1分)分布式事务管理的问题和目标是什么?答:问题:(1)处理数据项的多个副本(2)单个站点的故障(3)通信网络的故障(4)分布式提交目标:(1)维护分布式事务的原子性、一致性、耐久性和隔离性。
(2)获得最小的主存和CPU开销,降低控制报文的传输个数和加快分布式事务的响应速度。
(3)获得最大限度的系统可靠性和可用性。
数据加密方法有哪两种,它们是如何加密数据的?常用数据加密方法有:1)常规加密法在这种加密方法中加密密钥必须保密,加密方和脱密方也必须事先知道密钥。
密钥由一方传输给另一方,或由第三方传输给双方。
2)公开密钥加密算法在公开密钥加密算法中,加密密钥为一个公开的密钥,加密算法也是公开的,任何人都可以将明文变换为密文,但是相应的脱密密钥为一个保密密钥,而且无法从加密密钥推导出来,因此即使加密者若未被授权也无法执行相应的脱密。
只有拥有脱密密钥的人才能对其进行脱密。
客户机/服务器模式的优点和缺点是什么?答:优点(1)提高了投资效率;(2)使得处理和被处理的数据更加接近;(3)支持具有艺术性的图形用户界面的PC;(4)支持和倡导标准化和开放系统;(5)能使多个用户共享硬件资源。
分布式系统中影响查询的主要因素是什么?分布式系统中,影响查询的主要因素数据经网络的传输时间,数据传输量是衡量查询时间的一个主要指标,不同场地间的联接操作和并操作是影响数据传输量的主要原因。
分布式数据库管理系统有哪些功能模块组成,各自的作用是什么?(1)查询子系统:减少查询处理的代价。
(1分)(2)完整性子系统:负责维护数据库的完整性和一致性,检查完整性规则,处理多副本数据的同步更新。
(2分)(3)调度子系统:负责向有关的站点发布命令,使相应的站点的DBMS执行这些局部处理。
(1分)(4)可靠性子系统:负责不断地监视系统的各个部分是否有故障出现。
(1分)四、计算题下表中有两个关系R和S,试计算下列表达式的值:五、论述题分布式数据库中,"数据分配"有哪些策略?"数据分片"有哪些策略? 数据分片的准则是什么? 数据分配是指数据在计算机网络各场地上的分配策略。
包括:(1)集中式:所有数据均安排在同一个场地上。
(2)分割式:所有数据只有一份,分别被安置在若干个场地。
(3)全复制式:数据在每个场地重复存储。
(4)混合式:数据库分成若干可相交的子集,每一子集安置在一个或多个场地上,但是每一场地未必保存全部数据。
数据分片的方式有以下三种:(1)水平分片:按一定的条件把全局关系的所有元组划分成若干不相交的子集,每个子集为关系的一个片段。
(2)垂直分片:把一个全局关系的属性集分成若干子集,并在这些子集上做投影运算,每个投影为垂直分片。
(3)混合型分片:将水平分片与垂直分片方式综合使用则为混合型分片。
数据分片应遵循的准则为:(1)完备性条件:必须把全局关系的所有数据映射到各个片段中,绝不允许发生属于全局关系的某个数据不属于任何一个片段。