- •Содержание
- •Глава 1 Концепция баз данных 6
- •Глава 2 Модели данных 12
- •Глава 3 Реляционная модель данных 24
- •Глава 4 Элементы языка sql 42
- •Глава 5 Проектирование баз данных 66
- •Глава 6 Функции субд и системы обработки транзакций 81
- •Глава 7 Технологии, модели и архитектура систем обработки данных 88
- •Глава 1 Концепция баз данных
- •1.1 Данные и эвм
- •1.2 Поколения субд и направления исследований
- •1.3 Терминология в субд
- •1.4 Вопросы для самоконтроля к главе 1
- •Глава 2 Модели данных
- •2.1. Классификация моделей данных
- •2.2 Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках
- •2.2.1 Структуры данных
- •2.2.2 Манипулирование данными
- •2.2.3 Ограничения целостности
- •2.3 Иерархические модели
- •2.3.1. Иерархические структуры данных
- •2.3.2 Манипулирование данными
- •2.3.3 Ограничения целостности
- •2.4 Сетевые модели
- •2.4.1 Сетевые структуры данных
- •2.4.2 Манипулирование данными
- •2.4.3 Ограничения целостности
- •2.5 Физические модели организации баз данных
- •Файловые структуры, используемые для хранения данных в бд
- •Модели страничной организации данных в современных бд
- •Этапы доступа к бд
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 2
- •Глава 3 Реляционная модель данных
- •3.1 Базовые понятия реляционных баз данных
- •3.1.1. Тип данных
- •3.1.2. Домен
- •3.1.3 Схема отношения, схема базы данных
- •3.1.4 Кортеж, отношение, ключи
- •3.1.5 Связи в реляционных базах данных
- •3.2 Фундаментальные свойства отношений
- •3.2.1 Отсутствие кортежей-дубликатов
- •3.2.2 Отсутствие упорядоченности кортежей
- •3.2.3 Отсутствие упорядоченности атрибутов
- •3.2.4 Атомарность значений атрибутов
- •3.3. Характеристика реляционной модели данных
- •3.4 Трехзначная логика (3vl)
- •3.5 Реляционная алгебра
- •Эквисоединение. Наиболее важным частным случаем -соединения является случай, когда есть просто равенство. Синтаксис эквисоединения:
- •3.6 Особенности операций реляционной алгебры
- •Реляционное исчисление
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 3
- •Глава 4 Элементы языка sql
- •4.1 История языка sql
- •4.2 Структура языка sql
- •Ddl (Data Definition Language) - операторы определения объектов базы данных:
- •Dml (Data Manipulation Language) - операторы манипулирования данными:
- •Dcl (Data Control Language) - операторы контроля данных, защиты и управления данными:
- •4.3 Создание запроса с помощью оператора select
- •4.3.1 Создание простых запросов
- •4.3.2. Агрегирование данных в запросах
- •4.3.3 Формирование запросов на основе соединения таблиц
- •4.3.4 Формирование структур вложенных запросов
- •Простые подзапросы
- •4.3.4.2 Соотнесенные (коррелированные) подзапросы
- •Запросы с использованием кванторов
- •4.3.5 Объединение нескольких запросов в один
- •4.3.6 Синтаксис оператора select
- •4.4 Операторы манипулирования данных
- •4.4.1 Оператор удаления данных delete
- •4.4.2 Оператор вставки данных insert
- •4.4.3 Оператор обновления данных update
- •Операторы определения объектов базы данных
- •4.5.1 Операторы определения таблицы
- •4.5.2 Оператор определения представлений create view
- •Операторы контроля данных, защиты и управления данными
- •4.6.1 Операторы управления привилегиями
- •4.6.2 Операторы управления транзакциями
- •4.6.3 Проблемы параллельной работы транзакций
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 4
- •Глава 5 Проектирование баз данных
- •5.1 Проектирование реляционных бд с использованием принципов нормализации
- •Проектирование реляционных бд с использованием семантических моделей
- •5.2.1 Применение семантических моделей при проектировании
- •5.2.2. Основные понятия модели Entity-Relationship
- •5.2.3 Пример разработки простой er-модели
- •Практические рекомендации по проектированию бд
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 5
- •Глава 6 Функции субд и системы обработки транзакций
- •6.1 Основные функции субд
- •1.Непосредственное управление данными во внешней памяти
- •2. Управление буферами оперативной памяти
- •3. Управление транзакциями
- •4. Журнализация
- •5. Поддержка языков бд
- •Системы обработки транзакций
- •6.2.1 Oltp-системы
- •6.2.2 Olap -системы
- •6.2.3 Мониторы транзакций
- •Архитектура субд
- •6.4 Пользователи бд
- •6.4 Вопросы и упражнения для самоконтроля по главе 6
- •Глава 7 Технологии, модели и архитектура систем обработки данных
- •7.1 Технологии и модели архитектуры «клиент-сервер»
- •7.2 Распределенная обработка данных
- •Аспекты сетевого взаимодействия
- •Технология распределенной бд (технология star)
- •Технология тиражирования данных
- •7.3 Концепция активного сервера в модели dbs
- •7.4 Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 7
- •Литература
7.2 Распределенная обработка данных
По мере роста БД, использование их в территориально разнесенных организациях приводит к тому, что централизованная СУБД плохо справляется с ростом числа обрабатываемых транзакций. Это приводит к снижению общей надежности и производительности системы при обработке запросов пользователей.
В качестве возможного решения этих проблем предполагается децентрализация данных.
Децентрализация процессов обработки данных в ИС позволяет повысить общую производительность системы вследствие распределения нагрузки по нескольким узлам обработки (хотя и за счет снижения требований к целостности, непротиворечивости, безопасности данных).
Распределенная обработка данных позволяет разместить базу данных (или несколько баз) в различных узлах компьютерной сети. Таким образом, каждый компонент базы данных располагается по месту наличия техники и ее обработки. Например, при организации сети филиалов какой-либо организационной структуры удобно обрабатывать данные в месте расположения филиала. Распределение данных осуществляется по разным компьютерам в условиях реализации вертикальных и горизонтальных связей для организаций со сложной структурой.
В одной и той же системе одни данные могут быть централизованными, другие - децентрализованными. Основная задача при проектировании распределенной БД - распределение данных по сети. Способы решения этой задачи:
в каждом узле сети хранится и используется собственная БД, однако хранимые в ней данные доступны для других узлов сети;
все данные распределенной БД полностью дублируются в каждом узле сети;
хранимые в центральном узле данные, частично дублируются в тех периферийных узлах, в которых они используются.
Под распределенной БД (Distributed DataBase - DDB) обычно подразумевают базу данных, включающую фрагменты из нескольких баз данных, которые располагаются на различных узлах сети компьютеров, и, возможно управляются различными СУБД. Распределенная база данных выглядит с точки зрения пользователей и прикладных программ как обычная локальная база данных. В этом смысле слово «распределенная» отражает способ организации базы данных, но не внешнюю ее характеристику («распределенность» базы данных невидима извне). Примерами СУБД, обеспечивающих распределенную обработку данных являются: R-Star, Distributed Ingres, Oracle 7, Ingres/Star, CA-OpenIngres, Sybase, Informix-OnLine Dynamic Server.
Распределенная БД предполагает хранение и выполнение функций управления данными в нескольких узлах и передачу данных между этими узлами в процессе выполнения запросов.
При построении систем распределенных обработки данных применяются две технологии:
1. Технология распределенной БД (Технология STAR), при которой фрагменты данных расположены на разных узлах сети. Все изменения должны синхронно передаваться во все узлы. Такая схема предъявляет жесткие требования к производительности и надежности каналов связи.
2. Технология тиражирования, при которой в каждом узле дублируются данные всех других узлов, а передаются только операции изменения данных, а не сами данные как в технологии STAR. Передача может быть асинхронной (неодновременной для разных узлов).