Слияние, разделение таблиц, применение справочников.
Денормализация путём разделения таблиц выполняется редко, обосновывается техническими причинами, т.к. некоторые СУБД в одной таблице поддерживают только 1 атрибут с определённым типом данных, а реальные таблицы могут содержать 2 и более атрибутов этого типа. Простой способ разрешения этой проблемы – деление исходной таблицы на результирующие.
Денормализация путём слияния таблиц реализуется в том случае, если при переходе к 1 НФ были удалены повторяющиеся группы, которые содержат неизменяемый перечень атрибутов. Тогда производится преобразование родительской и дочерней таблиц в 1 таблицу и выделение для каждого значения повторяющейся группы отдельного столбца.
Денормализация, основанная на введении таблиц-справочников – информационные атрибуты, принимающие установленный перечень значений, заменяются на коды значений, и дополнительно формируются таблицы-справочники, которые содержат атрибуты: код и значение. Такой подход уменьшает длину кортежа основной таблицы и упрощает процедуру обновления данных.
Билет 18
ЭВМ:
Страничная организации памяти. В основе механизма классической виртуальной памяти лежит страничная организация математической, оперативной памяти и, частично, памяти прямого доступа (памяти на магнитных дисках). Страничная организация оперативной и математической памяти заключается в разбиении адресных пространств памяти на страницы, расположенных в целочисленных границах, т.е. размером кратным степени двойки (основания системы счисления). Это обычная многомерная декартовая система координат. В МП IA-32 размер страницы выбран равным 212 = 4096 байт (4 Кб). При этом старшие 20 разрядов адреса определяют номер страницы, а младшие 12 разрядов – номер байта в странице. Но адресация информации на магнитных дисках имеет свои особенности. Минимальным блоком информации является сектор (на круговой дорожке) в 512 байт. Секторы объединяются в кластеры. Размер кластера зависит от системы разметки. Чаще всего используются кластеры размером в 4 Кб, т.е. равной странице оперативной памяти. Но в магнитных дисках используется файловая структура поиска. Для поиска информации на дисках имеется специальная FAT-таблицы (File Allocation Table – таблицы размещения файлов), в которой записаны имена файлов и список адресов расположения последовательностей кластеров на дорожках диска. Диски читаются не отдельными кластерами в произвольном порядке, а последовательно от начального кластера в файле до последнего. Но для организации виртуальной памяти требуется чтение страниц в произвольном порядке. По этой причине часть дорожек магнитных дисков размечаются на страницы с возможности их чтения в произвольном порядке. То есть для части памяти на магнитных дисках формируют страничную структуру. Это область памяти, которую в технических описаниях обозначают как область ввода, обмена или областью виртуальной памяти. По умолчанию операционная система назначает размер этой области равной трехкратной емкости оперативной памяти. Программно можно изменять размеры этой области. Известны две схемы построения страничной виртуальной памяти:
на основе таблицы математических страниц,
на основе таблицы физических страниц.
СЕТИ:
Модель DOD (англ. Department of Defense — Министерство обороны США) — модель сетевого взаимодействия, разработанная Министерством обороны США, практической реализацией которой является стек протоколов TCP/IP.
Уровни
модели DOD
В отличие от модели OSI, модель DOD состоит из четырёх уровней (снизу вверх):
Уровня сетевого доступа (англ. Network Access), соответствующего двум нижним уровням модели OSI,
Межсетевого уровня (англ. Internet), соответствующего сетевому уровню модели OSI,
Транспортного уровня (англ. Transport), соответствующего транспортному уровню модели OSI,
Уровня приложений (англ. Process/Application), соответствующего трем верхним уровням модели OSI.
Каждый из четырех уровней модели DoD выполняет свои функции.
Прикладной уровень
Верхний уровень модели, включающий протоколы, обрабатывающие данные пользователей и осуществляющие управление обменом данными между приложениями. На этом уровне стандартизируется представление данных.
Транспортный уровень
Содержит протоколы для обеспечения целостности данных при сквозной передаче. Обеспечивает управление инициализацией и закрытием соединений.
Межсетевой уровень
Содержит протоколы для маршрутизации сообщений в сети; служит для размещения данных в дейтаграмме.
Уровень сетевого доступа
Нижний уровень модели. Содержит протоколы для физической доставки данных к сетевым устройствам. Этот уровень размещает данные в кадре.
БАЗЫ ДАННЫХ :
Индексно -последовательные файлы состоят из 3х компонент:
Индекст в виде В+ дерева
упорядоченный по ключу фаил
обл переполнения
Индекс-дополнительная структура хранения данных для ускорения доступа к строкам таблицы на основе значенийпоисковых атребутов(таблицы)
Индекс на основе B+ дерева — упорядоченное дерево индексных узлов, каждый узел содержит один или несколько индексных элементов.
Индексный элемент соответствует строке таблицы: включает значение атребута, по которому формируеться индекс и местонахождение записи.
Создаеться для атрибутов с уникальными значениями.
Индекс обратного ключа использование в индексных записях обращенных значений ключей. Для исключения конкуренции при параллельных процессах.
Индекс на основе битовой карты — применяеться когда атрибут принимает много неуникальных значений.
Индекс битовой карты — двумерная таблица, каждый столбец — одно из значений атрибута, строка — экземпляр записи в БД.
Кластеризация — логически-связанные строки разных таблиц групируются в одном физ. Блоке. Это позволяет сократить количество операций ввода-вывода по сравнению с разными блоками.
Блоки — позиционируються как кластеры, для каждого устанавливаеться кластерный ключ задает способ кластеризации.
Основными инструментами эффективной организации явл:
1. кластеризация
2. индексация
3. хеширование данных
Отличительная особенность хеш-кластера от кластерного ключа в том что вначале для каждой строки уст кластерный ключ, а затем для этого ключа устанавливается хеш-функция. Это значение хеш -функции строки опр-т физический адрес блока ее размещения, тогда строки с одинаковым значением кластерного ключа будут размещены в одном и том же блоке данных. Использование хеш-кластеров позволяет ускорить поиск необходимых строк. В процессе выполнения запроса вначале отбираются строки, удовлетворяющие условию, затем для них производится вычисление.
Принцип хеширования заключается в том, что для ускорения поиска информации область хранения данных разбивается на участки, каждому из которых ставится в соответствие некоторое значение (номер участка). Для определения, в какой участок будет помещена вновь добавляемая запись, к значению ключевого поля этой записи применяется так называемая хеш-функция h(K). Она преобразует значение ключа K в номер произвольного участка памяти (это называется свёрткой ключа). При поиске записи по известному значению ключа K хеш-функция выдаёт номер, указывающий на участок памяти, в котором надо искать эту запись