高级数据库笔记-概述

1. 基本概念

数据库（DB）设计

• 对一个给定的应用环境（现实 世界）设计最优的数据模型

数据库管理系统（DBMS）

• 人们用于管理和操 作数据库的软件产品,人们用于管理和操 作数据库的软件产品
• 基本模块
  • 用户接口
  • 查询处理
  • 查询优化
  • 存储管理
• 辅助模块
  • 基本模块
  • 事务管理
  • 恢复管理

数据库系统

• 数据库系统=DB+DBMS

模式

现实世界的信息抽象到数据库存储的数据是一个逐步抽象的过程

• 三层模式

分布式数据库系统（Distributed Database System， DDBS）

• 地理上分散而逻辑上集中的数据库系统

  分布式系统通常是由计算机网络将各地理上分散的逻辑单位连接起来。**被连接的逻辑单位称为节点（node）或场地(site)**。节点/场地可以 是单独一台计算机，也可以是由局域网组成

集中式数据库

• 所有数据驻留在同一场地上。我们称传统的数据库系统为集中式数据库系统（DB）

分布式数据库（DDB）

• 分布在一个计算机网络上的多个逻辑相关的数据库的集合

分布式数据库管理系统（DDBMS）

• 分布式数据库系统的一组软件。负责分布式数据库的数据管理和操作。
• 两大特性
• 数据透明性
  • 分布透明性

    全局用户看到的是全局数据模型的描述，用户像使用集中数据库一样，不需考虑数据的存 储场地和操作的执行场地

  • 复制透明性

    分布式数据库支持有控制的数据冗余，即数据可重复存储在不同的场地上

  • 分片透明性

    分片是将一个关系分成几个子关系之中的一个子关系。根据实际需求，一个分片可能存储在不同的场地上（实际存储在场地上的分片称分段）

    

• 场地自治性

  在分布式数据库系统中，多个场地或结点的局部数据库在逻辑上集成为一个整体，并为分布式数据库系统的所有用户使用，这种应用称全局应用，其用户称全局用户。分布式数据库系统也允许用户只使用本地的局部数据库，这种应用称为局部应用，其用户为局部用户。这种局部用户独立于全局用户的特性称局部数据库的自治性

  • 设计自治性
    • 局部数据库管理系统（DBMS）能独立决定它自己局部库的设计
  • 通信自治性
    • 局部数据库管理系统（DBMS）能独立决定是否和如何与其他场地的DBMS通信
  • 执行自治性
    • 局部数据库管理系统（DBMS）能独立决定以何种方式执行局部操作

分布计算系统是异构的操作系统以及硬件环境。分布式数据库系统既不是多处理机系统也不是基于服务器的系统。

2. 作用与特点

2.1. 作用

• 有效地适应了地理上分散的、网络环境下的、逻辑上统一的分布式系统的需求

2.2. 优点

• 提高系统性能，如：吞吐率和响应速度提高
• 系统允许存储副本
• 系统具有可扩展性，根据实际需要，可增加或减少某一场地

2.3. 缺点

• 系统复杂
• 维护开销大
• 需分布控制
• 安全问题

3. 关键技术

• 分布式数据库设计
  • 如何合理分布数据于各个场地上；
  • 如何设定复制型和非复制型数据；
  • 如何实现目录管理。
• 查询处理
  • 事务到数据操作命令的转换问题；
  • 以最小代价（访问时间最少）执行查询的优化问题。
• 并发控制
  • 对多个用户并发访问的同步问题；
  • 事务的一致性和隔离性问题；
  • 解决和预防死锁问题

4. 分布式数据库系统介绍

• Oracle 分布式数据库
• SQL Server 数据库