分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應(yīng)用通過本課程的學(xué)習(xí)，使得同學(xué)們對分布式數(shù)據(jù)庫學(xué)科的重要技術(shù)不僅知其然，更要知其所以然。掌握分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的理論、結(jié)構(gòu)、技術(shù)和方法。了解實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵和難點。認清數(shù)據(jù)庫學(xué)科的發(fā)展趨勢和前景。能夠設(shè)計和開發(fā)簡單的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。為今后從事分布式數(shù)據(jù)庫研究和應(yīng)用打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)課程內(nèi)容（1）第1章分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述第2章分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計第3章分布式數(shù)據(jù)庫中的查詢處理和優(yōu)化第4章分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)管理和恢復(fù)第5章分布式數(shù)據(jù)庫中的并發(fā)控制第6章分布式數(shù)據(jù)庫中的可靠性第7章分布式數(shù)據(jù)庫的安全性與目錄管理第8章分布式數(shù)據(jù)庫與客戶機/服務(wù)器模式第10章分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢●

課程講授教材：邵佩英：《分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應(yīng)用》（第2版），科學(xué)出版社，北京，2005

參考書籍（1）參考書籍《Oralce9i中文版教程》

張曜，張青，范穎，王繼誠編著清華大學(xué)出版社，2002PrinciplesofDistributedDatabaseSystems（分布式數(shù)據(jù)庫原理（第2版））

M.TamerOzsu,PatrickValduriezPrenticeHall&TsinghuaUniversityPress,2002.《Oracle9i簡明教程：輕松實戰(zhàn)20天》

文宏編著清華大學(xué)出版社，2003數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的由來和發(fā)展分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義和分類分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成部分分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨立性與分布透明性分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點和存在的技術(shù)問題分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧

數(shù)據(jù)庫(DB:DataBase)

長期儲存在計算機內(nèi)的有組織的、可共享的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS:DataBaseManagementSystem)DBMS是介于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。為用戶或應(yīng)用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS基于某種數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS:DataBaseSystem)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）通常是指帶有數(shù)據(jù)庫的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。包括數(shù)據(jù)庫、相應(yīng)的硬件、軟件和各類人員。數(shù)據(jù)庫技術(shù)硬件操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用軟件應(yīng)用程序包數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟硬件層次關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲、設(shè)計、管理和使用的一門軟件學(xué)科；是一門綜合性較強的學(xué)科。1基本概念1.11數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧DBMS

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析員

應(yīng)用程序員

最終用戶2最終用戶1最終用戶3應(yīng)用程序員應(yīng)用程序員。存取數(shù)據(jù)庫中的大量數(shù)據(jù)，或編寫程序來存取并處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

最終用戶通過終端設(shè)備，使用簡便的查詢命令來存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫管理員全面負責(zé)建立、維護和管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員DBMS設(shè)計和實現(xiàn)者

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工具開發(fā)者

操作員和系統(tǒng)維護人員數(shù)據(jù)庫設(shè)計者

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶1.21數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧數(shù)據(jù)抽象1.3視圖抽象——外模式概念抽象——概念模式物理抽象——內(nèi)模式概念模式內(nèi)模式現(xiàn)實世界視圖抽象概念抽象物理抽象外模式視圖2視圖1視圖3…1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧數(shù)據(jù)間的聯(lián)系1.4

一對一的聯(lián)系，記為1﹕1

一對多的聯(lián)系，記為1﹕n

多對多的聯(lián)系，記為m﹕n實體聯(lián)系類型實體內(nèi)部聯(lián)系實體之間的聯(lián)系同一實體型的實體之間的聯(lián)系不同實體型的實體之間的聯(lián)系E-R模型實體聯(lián)系模型（EntityRelationshipModel）。該模型直接從現(xiàn)實世界中抽象出實體類型及實體間聯(lián)系，然后用E-R圖表示的數(shù)據(jù)模型。

在信息世界中建立的，完全不涉及信息在計算機系統(tǒng)中的表示（獨立子計算機系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)模型，稱為概念數(shù)據(jù)模型，簡稱概念模型。最典型的是“實體聯(lián)系模型”即E-R模型。實體名屬性名E-R圖的四個基本成分：矩形框表示實體型橢圓形表示屬性菱形表示聯(lián)系聯(lián)系名連接實體型與聯(lián)系類型，也可用于表示實體與屬性的聯(lián)系并注明種類；對構(gòu)成碼的屬性，在屬性名下畫一橫線表示。n課程成績選修m學(xué)號姓名學(xué)生1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧1.5E-R模型例：學(xué)生選修課程學(xué)生課程選修姓名學(xué)號系別課程號課程名學(xué)分成績用矩形表示實體用橢圓表示實體的屬性用無向邊把實體與其屬性連接起來用菱形表示實體間的聯(lián)系實體與聯(lián)系用線段連接并注明類型mn1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧1.6E-R模型示例數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧數(shù)據(jù)模型(DataModel)11.7●數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)●數(shù)據(jù)操作●完整性約束

用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性；是所研究的對象類型（Objecttype）的集合，包括：數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容和性質(zhì)的對象（事物）；數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的對象（聯(lián)系）。數(shù)據(jù)模型的三要素1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

是一組完整性規(guī)則（條件）的集合。給出數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約、依賴和存儲規(guī)則，用于限定數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)和狀態(tài)變化，保證數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的正確、有效、完全和相容。3.完整性約束（IntegrityConstraint）：

用于描述系統(tǒng)的動態(tài)特性，是對數(shù)據(jù)庫中的各種對象的實例（值）允許執(zhí)行的操作的集合。主要有檢索和更新（插入、刪除、修改）兩類操作。2.數(shù)據(jù)操作（DataManipulation）：3.SQL（StructuredQueryLanguage）是一種綜合DDL和DML的數(shù)據(jù)庫語言

用來表示用戶對數(shù)據(jù)庫的操作請求，主要有以下操作：查詢、插入、刪除和修改。包括兩類語言：過程性語言（數(shù)據(jù)庫中什么數(shù)據(jù)，如何搜索這些數(shù)據(jù)都要說明）和非過程性語言（只說明數(shù)據(jù)庫中的什么數(shù)據(jù)）。2.數(shù)據(jù)操縱子語言（DataManipulationLanguage）數(shù)據(jù)庫語言1.8

包括數(shù)據(jù)庫模式定義和數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)與存取方法定義兩個方面，相應(yīng)的程序也包括兩部分：一部分是數(shù)據(jù)庫模式定義處理程序，一部分是存儲結(jié)構(gòu)和存儲方法定義處理程序。1.數(shù)據(jù)定義子語言（DataDescriptionLanguage）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧11.9數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)庫據(jù)應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序外模式A外模式B

外模式/模式

概念模式

模式/內(nèi)模式用戶級數(shù)據(jù)庫概念級數(shù)據(jù)庫物理級數(shù)據(jù)庫DBMSOS

內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧11．模式：也稱為概念模式，是數(shù)據(jù)庫全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。2．外模式：是關(guān)于用戶數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是模式的邏輯子集。3．內(nèi)模式：是數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)的描述。4．模式/內(nèi)模式映象：該映象存在于模式與內(nèi)模式之間，用于定義模式與內(nèi)模式之間的對應(yīng)性。本映象一般在內(nèi)模式中描述。5．外模式/模式映象：該映象存在于外模式與模式之間，用于定義外模式和模式之間的對應(yīng)性。本映象一般在外模式中描述。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)中，存在模式/內(nèi)模式的映象，當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生變化時，只要修改模式/內(nèi)模式的映象，就可以保持模式不變，從而保證程序與數(shù)據(jù)的物理獨立性。6．物理獨立性：在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)中，存在外模式/模式的映象，當(dāng)模式發(fā)生變化時，只要修改外模式/模式的映象，即可保持外模式不變，從而保證程序和數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。7．邏輯獨立性：1.9數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧1

傳統(tǒng)的集合運算1.10

關(guān)系代數(shù)

并運算差運算交運算廣義笛卡爾積cbaagbdbcfadR∪SfadR∩SdbccbaR-SdbcfadcbaCBAfadagbFEDRSCBAfadcbacbadbcdbcfadFEDfadfadagbagbfadagbRxS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧1選擇運算是從關(guān)系中選取使公式為真的元組。這是從行的角度進行的運算。

在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的元組，記做：

σF(R)

={r|r∈RΛF(r)=‘真’}

F是一個公式，表示形式為由邏輯運算符（∧,∨,?)連接各算術(shù)表達式組成。算術(shù)表達式的基本形式為：XθY.θ={>,≥,<,≤,=,≠}.X,Y是屬性名或常量或簡單函數(shù)。例1求計算機科學(xué)系CS的學(xué)生σSD=‘CS’(S)學(xué)號學(xué)生姓名所屬系名學(xué)生年齡

S#SNSDSAS1ACS20S2BCS21S3CMA19S4DCI19S5EMA20S6FCS22(a)(S)(S’)S#SNSDSAS1ACS20S2BCS21S6FCS22σSD=‘CS’(S)

選擇運算

投影運算

這是從列的角度進行的運算。例2

πSN,SD(S)

即求得學(xué)生關(guān)系S在學(xué)生姓名和所在系這兩個屬性上的投影結(jié)果。πSN,SD(S)學(xué)號學(xué)生姓名所屬系名學(xué)生年齡

S#SNSDSAS1ACS20S2BCS21S3CMA19S4DCI19S5EMA20S6FCS22(a)(S)SNSDACSBCSCMADCIEMAFCS

關(guān)系R上的投影是從R中選擇若干屬性組A成新的關(guān)系。記做：

πA(R)

={r[A]|r∈R}投影之后不僅取消了某些列，還可能取消某些元組。πSA(S)SA202119

連接運算是從兩個關(guān)系的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件的元組。記做：

RS.

其中，F(xiàn)是條件表達式，它涉及到對兩個關(guān)系中的屬性的比較。如果F僅僅是一個相等條件，即等值連接。

連接運算∞

F例3設(shè)關(guān)系R、S如下圖：2b52b310b37b23b1EBS12b4a28b3a26b2a15b1a1CBARRS∞

C<E10b38b3a210b36b2a17b26b2a110b35b1a17b25b1a1ES.BCR.BAABCEa1b153a1b267a2b3810a2b382RS∞

DATABASE TABLE CREATE VIEW INDEX SQLDDL：

ALTER DROP SQLQUERY：SELECT…FROM… INSERT… SQL SQLDML： UPDATE… DELETE… GRANT SQLDCL： REVOKE AUDIT

嵌入式SQL：1.11SQL組成（分類）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件和干件(技術(shù)與管理的界面稱為干件)的結(jié)合?！叭旨夹g(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”是數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基本規(guī)律結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計應(yīng)該和行為（處理）設(shè)計密切結(jié)合，也就是說，整個設(shè)計過程中要把數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計和對數(shù)據(jù)的處理設(shè)計（應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計）密切結(jié)合起來。1數(shù)據(jù)庫設(shè)計

應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)實世界

數(shù)據(jù)分析

概念模型設(shè)計

邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計

物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計

子模式設(shè)計

建立數(shù)據(jù)

功能分析

功能模型

功能說明

事務(wù)設(shè)計

程序說明

應(yīng)用程序設(shè)計

程序編碼調(diào)試

結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計1.12

數(shù)據(jù)庫設(shè)計1．1NF定義如果一個關(guān)系模式的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項，則R∈1NF。任何一個關(guān)系模式都是1NF，不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。2．2NF定義若關(guān)系模式R∈lNF，并且每一個非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的鍵（或碼），則R∈2NF。2NF就是不允許關(guān)系模式的屬性之間有這樣的函數(shù)依賴X→Y，其中X是鍵的真子集，Y是非主屬性。顯然，鍵只包含一個屬性的關(guān)系模式如果屬于1NF，那么它一定屬于2NF。3．3NF定義如果關(guān)系模式R<U,F>中不存在候選鍵X、屬性組Y以及非主屬性Z（ZY），使得X→Y，Y→Z，Y→X成立，則R∈3NF。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識回顧11.13

關(guān)系模式范式2.1

基本概念2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧計算機網(wǎng)絡(luò)：定義為相互聯(lián)接、彼此獨立的計算機系統(tǒng)的集合。相互聯(lián)接指兩臺或多臺計算機通過信道互連，從而可進行通信；彼此獨立則強調(diào)在網(wǎng)絡(luò)中，計算機之間不存在明顯的主從關(guān)系，即網(wǎng)絡(luò)中的計算機不具備控制其他計算機的能力，每臺計算機都具有獨立的操作系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)的組成：通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)計算機網(wǎng)絡(luò)的功能：1．?dāng)?shù)據(jù)通信

（1）傳輸文件（2）使用電子郵件（E-mail）2．資源共享

（1）共享硬件資源（2）共享軟件資源（3）共享數(shù)據(jù)資源。3．提高計算機系統(tǒng)的可靠性和可用性4．易于進行分布處理2.2

計算機網(wǎng)絡(luò)分類2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧一、按地理范圍分類

1.局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork）特點:(1)采用的傳輸介質(zhì)類型相對較少。

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率快。

(3)傳輸延遲小，且誤碼率較低。

(4)組網(wǎng)比較靈活、方便、成本較低。

2.城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork一般不超過幾十公里）特點：(1)采用的傳輸介質(zhì)相對要復(fù)雜。

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率次于局域網(wǎng)。

(3)數(shù)據(jù)傳輸距離相對局域網(wǎng)要長，信號容易受到干擾。

(4)組網(wǎng)比較復(fù)雜，成本較高。

3.廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork,最常見的就是Internet）特點：(1)傳輸介質(zhì)復(fù)雜

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率較低

(3)采用的技術(shù)比較復(fù)雜

(4)是一個公共的網(wǎng)絡(luò)，即不屬于一個機構(gòu)或國家。2.2

計算機網(wǎng)絡(luò)分類2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧二.按通信介質(zhì)分1.有線網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中的通信介質(zhì)全部為有線介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，常見的介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纜、電話線等。其特點是：技術(shù)成熟；產(chǎn)品較多；實施方便；成本較低；受氣候環(huán)境的影響較小。2.無線網(wǎng)絡(luò)：采用無線電波、衛(wèi)星、微波、紅外線、激光等無線形式來傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點之間沒有線纜的連接。優(yōu)點：（1）高移動性；（2）保密性強；（3）抗干擾性好；（4）架設(shè)與維護容易；（5）支持移動計算機缺點：（1）技術(shù)發(fā)展較慢；（2）費用較高；（3）易受環(huán)境因素的影響；（4）安裝實施要求的技術(shù)高。三.其他分類方法1.按使用網(wǎng)絡(luò)的對象來分公用網(wǎng)絡(luò)它是為全社會所有的人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。專用網(wǎng)絡(luò)它只為擁有者提供服務(wù)，一般不向本系統(tǒng)以外的人提供服務(wù)。2.按網(wǎng)絡(luò)的連接方式來分

(1)全連通型網(wǎng)絡(luò)全連通型網(wǎng)絡(luò)是指所有節(jié)點之間的相互通信均可通過相鄰的節(jié)點實現(xiàn)，可靠性最好。

(2)交換型網(wǎng)絡(luò)交換型網(wǎng)絡(luò)兩個端節(jié)點之間可以通過中間節(jié)點（即轉(zhuǎn)接節(jié)點）實現(xiàn)連接。（3）廣播型網(wǎng)絡(luò)。3.按照通信子網(wǎng)的交換方式按照通信子網(wǎng)的交換方式不同，網(wǎng)絡(luò)可分為公用電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、ATM交換網(wǎng)等。2.2

計算機網(wǎng)絡(luò)分類2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧2.3

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧1.星型結(jié)構(gòu)星型拓撲結(jié)構(gòu)即任何兩節(jié)點之間的通信都要通過中心節(jié)點進行轉(zhuǎn)發(fā)，中心節(jié)點通常是集線器。特點：(1)結(jié)構(gòu)簡單、便于集中控制和管理(2)網(wǎng)絡(luò)易于擴展(3)故障檢測和隔離方便(4)延遲時間小(5)傳輸誤碼率低⑹中心節(jié)點負擔(dān)重⑺網(wǎng)絡(luò)脆弱2.總線型結(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)是將若干個節(jié)點平等地連接到一條高速公用總線上的網(wǎng)絡(luò)。

特點：

(1)結(jié)構(gòu)簡單靈活，便于擴充。

(2)可靠性高

(3)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點響應(yīng)速度快

(4)易于布線，成本較低。

(5)實時性差⑹物理安全性差⑺故障診斷困難2.3

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧3環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)指網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點均與下一個節(jié)點連接，最后一個節(jié)點與第一個節(jié)點連接，構(gòu)成一個閉合的環(huán)路特點：(1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單(2)路徑選擇的控制的到簡化(3)擴充不方便(4)環(huán)上節(jié)點過多時，傳輸效率嚴重下降。(5)當(dāng)環(huán)中某一節(jié)點出現(xiàn)故障時整個網(wǎng)絡(luò)將癱瘓，查找故障點不易。2.3

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧4.樹型結(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)是由星型結(jié)構(gòu)演變而來的。其實質(zhì)是星型結(jié)構(gòu)的層次堆疊特點：

(1)擴展方便。

(2)故障隔離容易。

(3)高層節(jié)點性能要求高。2.3

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧5.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由星型、總線型、環(huán)型演變而來的，是前三種基本拓撲混合應(yīng)用的結(jié)果。2.3

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧分類縮寫分布距離（近似）典型覆蓋地域傳輸速率局域網(wǎng)LAN10米房間4Mbps～2Gbps100米樓宇數(shù)千米校園城域網(wǎng)MAN10千米城市50Kbps～100Mbps廣域網(wǎng)WAN—城市、國家、洲或全球9.6Kbps～45Mbps因特網(wǎng)Internet2.4

計算機網(wǎng)絡(luò)工作模式2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧Intranet提供的服務(wù)主要有：1.WWW服務(wù)WWW即WorldWideWeb，又稱“萬維網(wǎng)”它是互聯(lián)網(wǎng)上集文本、聲音、圖像、視頻等多種媒體信息于一身的信息服務(wù)系統(tǒng)。2.電子郵件服務(wù)即E-mail，以電子方式傳遞。只要通信雙方都有電子郵件地址，便可以交互往返郵件。3.DNS服務(wù)DNS服務(wù)用來解析域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換工作4.FTP服務(wù)文件傳輸協(xié)議FTP（FileTransferProtocol）把客戶的請求告訴服務(wù)器，并將服務(wù)器發(fā)回的結(jié)果顯示出來。5.數(shù)據(jù)庫服務(wù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫分為集中式數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫兩種。（1）集中式數(shù)據(jù)庫集中式數(shù)據(jù)庫是以系統(tǒng)共享主存儲器為特征。（２）分布式數(shù)據(jù)庫分布式數(shù)據(jù)庫主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別適合于網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)2.5Intranet/Internet服務(wù)2

計算機網(wǎng)絡(luò)知識回顧3.1

分布式數(shù)據(jù)庫的由來3分布式數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展計算機平臺環(huán)境的改變（P.1）衛(wèi)星通信蜂窩通信局域網(wǎng)廣域網(wǎng)IntranetInternet信息系統(tǒng)應(yīng)用需求（P.1）地域上分散、管理集中的企業(yè)越來越多既要求實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)管理，就要求存去異地的數(shù)據(jù)既要有各部門的局部控制和分散管理；又要有整個組織的全局控制和高層次的協(xié)同管理3.2

分布式數(shù)據(jù)庫的發(fā)展3分布式數(shù)據(jù)庫的由來和發(fā)展分布式數(shù)據(jù)庫發(fā)展階段（P.2）20世紀70年代末期——產(chǎn)生20世紀80年代——成長階段20世紀90年代——商品化應(yīng)用階段21世紀——大規(guī)模應(yīng)用階段分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的12條規(guī)則（P.2）本地自治性不依賴于中心節(jié)點可連續(xù)操作性位置獨立性數(shù)據(jù)分片獨立性數(shù)據(jù)復(fù)制獨立性分布式查詢處理分布式事務(wù)處理硬件獨立性操作系統(tǒng)獨立性網(wǎng)絡(luò)獨立性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)獨立性4.1

分布式數(shù)據(jù)庫的定義和特點4分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義和分類分布式數(shù)據(jù)庫定義（P.4）：物理上分散而邏輯上集中的系統(tǒng)，它使用計算機網(wǎng)絡(luò)將地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多個邏輯單位（通常是集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）連接起來，共同組成一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以看成是計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有機結(jié)合。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點（P.4~5）物理分布性：數(shù)據(jù)不是存放在一個站點上邏輯整體性：是與分散式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的區(qū)別站點自治性：是與多處理機的系統(tǒng)的區(qū)別數(shù)據(jù)分布透明性集中與自治相結(jié)合存在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余度事務(wù)管理的分布性4.1

分布式數(shù)據(jù)庫的定義和特點4分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義和分類DB1DB2DB3全局用戶1局部用戶1全局用戶2局部用戶2全局用戶3局部用戶3網(wǎng)絡(luò)DDBMSDBMS1DDBMSDBMS2DDBMSDBMS3分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)示意圖（P.6）4.2

分布式數(shù)據(jù)庫的分類4分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義和分類按局部DBMS的數(shù)據(jù)模型分類（P.7）同構(gòu)型DDBS同構(gòu)同質(zhì)型同構(gòu)異質(zhì)型異構(gòu)型DDBS按DDBS的全局控制類型分類（P.8）全局控制集中型DDBS：全局控制機制和全局數(shù)據(jù)詞典位于中心站點全局控制分散型DDBS：全局控制機制和全局數(shù)據(jù)詞典分散在網(wǎng)絡(luò)的各個站點上。全局控制可變型DDBS：也稱主從型DDBS。分成兩組站點，一組包含全局控制機制和全局控制詞典，另外一組不包含。5.1

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（P.9）GDBMSLDBMSLDD全局用戶局部用戶網(wǎng)絡(luò)CMLDBGDDGDB全局用戶GDDGDB局部用戶GDBMSLDBMSLDDCMLDBGDBMSLDBMSCM全局用戶GDDGDB局部用戶LDDLDB數(shù)據(jù)（P.9）分布式數(shù)據(jù)庫的主體局部數(shù)據(jù)：只提供本站點的局部應(yīng)用所需要的數(shù)據(jù)。全局數(shù)據(jù)：雖然物理上存儲在個站點上，但是參與全局應(yīng)用。數(shù)據(jù)目錄（P.9）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、全局數(shù)據(jù)的分片、分布、授權(quán)、事務(wù)恢復(fù)等描述局部數(shù)據(jù)目錄：局部站點上的數(shù)據(jù)詞典全局數(shù)據(jù)目錄：提供全局數(shù)據(jù)的描述和管理相關(guān)信息5.2

分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成成分5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分數(shù)據(jù)分片（P.10）又稱數(shù)據(jù)分割、數(shù)據(jù)分段，局部數(shù)據(jù)庫是由全局數(shù)據(jù)庫分割而成水平分片（對全局關(guān)系施加選擇運算）垂直分片（對全局關(guān)系施加投影運算）混合分片（兩種方法的混合）數(shù)據(jù)分片要準守的原則：完備性原則：要把所有的數(shù)據(jù)映射到各個片斷中可重構(gòu)原則：關(guān)系分片后的各個片斷可重構(gòu)整個關(guān)系不相交原則：關(guān)系分片后的各個片斷不能重疊5.3DDBS中數(shù)據(jù)的分片與分布5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分2.數(shù)據(jù)分布（P.11）根據(jù)某種策略把數(shù)據(jù)分片所得的邏輯片斷分散地存儲在各個站點上集中式（安排在同一站點上）分割式（分布在不同站點上）復(fù)制式（每個站點都有一個副本）混合式（分割和復(fù)制式的混合）5.3DDBS中數(shù)據(jù)的分片與分布5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分分布式數(shù)據(jù)庫是多層的，國內(nèi)分為四層：全局外層：全局外模式全局概念層：全局概念模式、分片模式和分配模式局部概念層：局部概念模式（例1.4，p14）局部內(nèi)層：局部內(nèi)模式5.4

分布式數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分分布式數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)（P.12）5.4

分布式數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分全局外模式全局概念模式分片模式分配模式局部概念模式局部內(nèi)模式DB局部概念模式局部內(nèi)模式DB全局外模式全局外模式全局DBMS局部DBMS

分布式數(shù)據(jù)庫特有的集中式數(shù)據(jù)庫也有的映象1映象3映象2映象4除集中式數(shù)據(jù)庫的基本功能，DDBMS必須提供的附加功能：數(shù)據(jù)跟蹤：利用日志記錄數(shù)據(jù)分布、分片和復(fù)制的能力分布式查詢處理：通過網(wǎng)絡(luò)查詢遠程站點數(shù)據(jù)，站點間傳送數(shù)據(jù)和請求分布式事務(wù)處理：為分布式查詢和更新等操作設(shè)計執(zhí)行策略復(fù)制數(shù)據(jù)的管理：故障后數(shù)據(jù)恢復(fù)的管理安全性：用戶授權(quán)/存取權(quán)限的安全管理分布式目錄管理DDBMS功能模塊:查詢處理、完整性處理、調(diào)度處理、可靠性處理5.5

分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分DDBMS的一般功能結(jié)構(gòu)（P.17）5.5

分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分用戶查詢查詢分析優(yōu)化算法查詢處理模塊調(diào)度處理模塊CMLDBMSDB可靠性處理模塊完整性處理模塊系統(tǒng)DD網(wǎng)絡(luò)分布策略需要的數(shù)據(jù)實際的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)定位錯誤對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視信息局部處理命令數(shù)據(jù)DDBMS的一種參考模型（P.18）5.6DDBMS的一種參考模型5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分全局數(shù)據(jù)庫控制和通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理器1數(shù)據(jù)庫1數(shù)據(jù)處理器n數(shù)據(jù)庫n用戶處理器1用戶處理器n用戶結(jié)果用戶命令用戶結(jié)果用戶命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令用戶用戶用戶處理器的組成（P.19）5.6DDBMS的一種參考模型5分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分用戶結(jié)果格式化器用戶命令