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VPLS技术实现原理

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VPLS 技术白皮书

VPLS技术实现原理

摘要:VPLS技术是在现有的广域网上提供虚拟以太网服务的技术,通过成员关系发现,PW 建立与维护,VSI内基于MAC地址的转发实现跨广域网的局域网站点的互连,从而通过

Internet把地理上分散的局域网互连起来。本篇文档介绍了VPLS的原理、关键技术,

缺陷与优势,最后,给出了VPLS应用和部署的建议。

关键词:VPLS ,PW,AC,VSI,UPE,SPE, P-PE

1 前言

VPLS是一种基于MPLS和以太网技术的2层VPN技术。在过去的十年,以太网技术得到了迅速的发展和广泛的应用,速率从10M到100M,到1000M,部署成本也越来越低。

以太网技术不但在企业网得到广泛应用,在运营网络,特别是MAN(城域网)也日渐增多。

由于的高带宽和低成本,以太网具有很强的竞争力,为了能在MAN/WAN上提供类似以太网的多点服务,VPLS应运而生。

2 技术简介

VPLS即Virtual Private LAN Services(虚拟专用LAN业务),是一种在MPLS网络上提供类似LAN的一种业务,它可以使用户从多个地理位置分散的点同时接入网络,相互访问,就像这些点直接接入到LAN上一样。VPLS使用户延伸他们的LAN到MAN,甚至WAN上。

图1是一个VPLS的典型组网图,加入VPLS的接口支持广播,转发和过滤以太网帧。PE 之间通过PW(Pseudo Wire)互相连接,对客户形成一个仿真LAN,每个PE不但要学习从PW来的以太网报文的MAC地址,也要学习所连接CE来的MAC地址。PW通常使用MPLS 隧道,也可以使用其他任何隧道,如GRE, L2TPV3, TE等;PE通常是MPLS边缘路由器,并能够建立到其他PE的隧道。

图1VPLS典型组网图

2.1 VPLS PW建立的两种信令方式

PW隧道的建立常用有两种信令:LDP(draft-ietf-l2vpn_vpls_ldp_xx)和MP-BGP (draft-ietf-l2vpn_vpls_bgp_xx)。

采用LDP作信令时,通过扩展标准LDP的TLV来携带VPLS的信息,增加了128类型和129类型的FEC TLV。建立PW时的标签分配顺序采用DU(downstream unsolicited)模式,标签保留模式采用liberal label retention,用来交换VC信令的LDP连接需要配置成Remote 方式

图2是一个采用LDP方式作信令的PW建立与拆除的典型过程,当PE1配置了一个VSI(Virtual Switch Instance)并指定PE2为其peer后,如果PE1与PE2间的LDP sesseion已经建立就会分配一个标签并给PE2发送mapping消息;PE2收到mapping消息后检查本地是否也配置了同样的VSI,如果配置了,并且VSI ID与封装类型都相同,则说明这两个PE上的VSI都在一个VPN内,如果彼此接口参数都一致,则PE2端的PW就建立起来了。PE1收到PE2的mapping消息后作同样的检查和处理。

当PW1不想再转发PE2的报文(例如用户撤销指定PE2为peer)时,它发送withdraw消息给PE2,PE2收到withdraw消息后拆除PW,并回应release消息,PE1收到release消息后释放标签,拆除PW。

图2用LDP作信令时PW的建立/拆除过程

采用BGP作信令时,利用BGP的多协议扩展(RFC2283)传递VPLS 成员信息,其中MP-reach和MP-unreach属性传递VPLS的标签信息,接口参数信息在扩展团体属性中传递,VPN成员关系靠RD(route distinguish)和VPN-TARGET来确定,RD和VPN-TARGET都在扩展团体属性中传递。

图3是一个采用BGP方式作信令的PW建立与拆除的典型过程,当PE1配置了一个VSI(Virtual Switch Instance),建立了到PE2的BGP session,并且在改session上使能VPLS 地址族后,如果PE1与PE2间的BGP sesseion已经建立就会分配一个标签并给PE2发送带MP-REACH属性的update消息。PE2收到update消息后检查本地是否也配置了同样的VSI,如果配置了并且VPN-TARGET匹配(与L3VPN的匹配含义相同),则说明这两个PE上的VSI都在一个VPN内,如果此时接口参数都一致则PE2端的PW就建立起来了。PE1收到PE2的update消息后作同样的检查和处理。

当PW1不想再转发PE2的报文(例如用户撤销指定PE2为peer)时,它发送带MP-UNREACH属性的update消息给PE2,同时拆除PW,释放标签。PE2收到update消息后拆除PW。

图3用LDP作信令时PW的建立/拆除过程

采用LDP协议比较简单,对PE设备要求相对较低,LDP不能提供VPN成员自动发现机制,需要手工配置;采用BGP协议要求PE运行BGP,对PE要求较高,可以提供VPN成员自动发现机制,用户使用简单。其次,LDP方式需要在每两个PE之间建立remote session,其session数与PE数的平方成正比;而用BGP方式可以利用RR(Route Reflector)降低BGP 连接数,从而提高网络的可扩展性。第三,LDP方式分配标签是对每个PE分配一个标签,需要的时候才分配;BGP方式则是分配一个标签块,对标签有一定浪费。第四,LDP方式在增加PE时需要在每个PE上都配置到新PE的PW;而BGP方式只要PE数没有超过标签块大小就不需要修改PE上的配置。只需配置新的PE。第五,在跨域时,LDP方式必须保证所有域中配置的VPLS instance都使用同一个VSI ID值空间,BGP方式采用VPN TARGET识别VPN 关系,需要相同的VPN TARGET空间。

表1VPLS中两种信令方式的比较

综合上述特点,BGP方式适合用在大型网络核心层,PE本身运行BGP以及有跨域需求的情况;LDP方式适合用在VPLS的site点比较少,不需要或很少跨域的情况,特别是PE不运行BGP的时候。当VPLS网络比较大时(节点多,地理范围大),可以采用两种方式结合的HVPLS(分层VPLS:Hierachical VPLS),核心层使用BGP方式,接入层使用LDP方式。

2.2 报文转发

整个VPLS网络就像一个巨大的交换机,它通过在每个VPN的各个SITE之间建立PW,并通过PW将用户二层报文在站点间透传。对于PE设备,它会在转发报文的同时学习源MAC 并建立MAC转发表项,完成MAC地址与用户接入接口(AC)和虚链路(PW)的映射关系;对于P设备,只需要完成依据MPLS标签进行MPLS转发,不关心MPLS报文内部封装的二层用户报文。

基本传输构件及作用

VPLS网络的基本传输构件及作用如下:

1、接入链路(Attachment Circuit, AC):CE到PE之间的连接链路或虚链路。AC上的

所有用户报文一般都要求原封不动的转发到对端SITE去,包括用户的二三层协议报文。

2、虚链路(Pseudowires, PW):简单的说,虚连接就是VC加隧道,隧道可以是LSP,

L2TPV3,或者是TE。虚连接是有方向的,VPLS中虚连接的建立是需要通过信令(LDP或者BGP)来传递VC信息,然后通过VSI管理来将VC信息和隧道管理,形成一个PW。PW对于VPLS系统来说,就像是一条本地AC到对端AC之间的一条直连通道,完成用户的二层数据透传。

3、转发器(Forwarders):PE收到AC上送的数据帧,由转发器选定转发报文使用的

PW,转发器事实上就是VPLS的转发表。

4、隧道(Tunnels):用于承载PW,一条隧道上可以承载多条PW,一般情况下为MPLS 隧道。隧道是一条本地PE与对端PE之间的直连通道,完成PE之间的数据透传。

5、封装(Encapsulation):PW上传输的报文使用标准的PW封装格式和技术。PW上的VPLS报文封装有两种模式:Tagged 和Raw模式。

6、PW信令协议(Pseudowire Signaling):PW信令协议是VPLS的实现基础,用于创建和维护PW。PW信令协议还可用于自动发现VSI的对端PE设备。目前,PW信令协议主要有LDP和BGP。

7、服务质量(Service Quality):根据用户二层报文头的优先级信息,映射成在公用网络上传输的QoS优先级来转发,这个一般需要应用支持MPLS QOS。

VPLS基本传输构件在网络中的位置如图4所示:

图4VPLS基本传输构件

以CE1到CE3的VPN1报文流向为例,说明基本数据流走向:CE1上送二层报文,通过AC接入PE1,PE1收到报文后,由转发器选定转发报文的PW,系统再根据PW的转发表项压入PW标签,并送到外层隧道(PW标签用于标识PW,然后穿越隧道到达PE2),经公网隧道到达PE2,PE2的利用PW标签转发报文到相应的AC, 将报文最终送达CE3。

MAC地址学习与泛洪

VPLS的控制面并不需要通告和分发可达信息,而让数据面上的标准桥接功能的地址学

习来提供可达性。和以太网交换机一样,在VPLS里,对收到未知单播地址、广播地址和组播地址的以太报文都采用flood方式,将收到的报文转发到其余所有端口(本地VSI下的所有端口和PW)。如果需要提高供组播的效率,PE需要采取其他方法,比如IGMP snooping,PIM snooping等

I) 源MAC地址学习

为了能转发报文,PE需要能建立MAC转发表。与BGP VPN不同,BGP VPN使用路由发布机制建立路由表,工作在控制平面,VPLS使用标准桥学习功能建立转发表,由转发平面来完成。建立MAC转发表的方式是MAC地址学习,包括对用户侧来的报文的学习和从PW 来的报文的学习。从入PW上学习到的MAC地址的出接口要设置成这个PW对应的出PW。MAC地址学习过程包含两部分:

A、跟PW关联的远程MAC地址学习

由于PW由一对单向的VC LSP组成(只有两个方向的VC LSP都UP才认为PW是UP的),当在入方向的VC LSP上学习到一个原来未知的MAC地址后,需要PW将此MAC地址与出方向的VC LSP形成映射关系。

B、跟用户直接相连端口的本地MAC地址学习

对于CE上送的二层报文,需要将报文中的源MAC学习到VSI的对应端口上。

PE的地址学习与泛洪过程如图5所示:

图5PE的地址学习与泛洪过程

II) MAC地址老化

PE学习到的远程MAC地址需要有老化机制来移除与VC标签相关的不再使用的表项。在接收到报文时根据源地址重置与它对应的老化定时器。同样的,本地VSI内的所有学习到的MAC地址都需要老化。

环路消除

在以太网上,通常使用STP来避免可能形成的转发环路。VPLS中使用水平分割来消除PE间的环路,即:从PE收到的报文不转发到其他PE。与此同时PE间采用全连接,PE间全连接和水平分割一起保证了VPLS转发的可达性和无环路。当CE有多条连接到PE,或连接到一个VPLS VPN的不同CE间有连接时,VPLS不能避免环路发生,需要使用其他方法,如STP等来避环。

3 关键技术

3.1 MAC地址学习

MAC地址学习是VPLS中重要的指标之一,在电信网络中,如果发生了环网的倒换,原来的流量是顺时针,倒换后变成逆时针。如果每秒学习500个MAC包,则学习典型的64K个MAC 地址的时间是128秒,这样在重新学习完MAC地址之前的表现是:要么是流量发错方向(仍按顺时钟走),要么是广播,无论哪种情况,都会引起丢包。而电信的典型切换时间是50ms,那么,MAC地址学习能力多强合适?设备MAC地址容量典型为64K MAC地址时, 64K MAC地址在50ms内完成倒换,学习能力要求为:64K/50ms = 1.28M 次/秒;当为16K MAC地址,学习能力要求为:16K/50ms = 320K次/秒。

3.2 PE数增大时PW全连接问题

无论是以BGP方式,还是LDP方式为信令的VPLS,为了避免环路,其基本想法都是在信令上建立所有站点的全连接,LDP建立所有站点之间的LDP会话的全连接,BGP也一样。在进行数据转发时,对于从PW来的报文,根据水平分割转发的原理,将不会再向其他的PW转发。假设有100个站点,站点间的LDP会话数目将是4950个,在协议

draft-ietf-l2vpn_vpls_ldp_xx中引入了HVPLS(层次化的VPLS方案),根据协议draft-ietf-l2vpn_vpls_bgp_xx同样也能演化出HVPLS方案。

1. LDP 方式的HVPLS

HVPLS的核心思想是通过把网络分级,每一级网络形成全连接,分级间的设备通过QinQ或者PW来连接,连接的两端,上端叫SPE(Super PE) 或者P-PE(Provider PE),下端叫UPE(User PE),不同层次的PE之间没有全连接,所以SPE与UPE之间的数据转发不遵守水平分割,而是相互转发。

I)H-VPLS的PW接入方式

PSN Tunnel

图6 H-VPLS的LSP方式接入

如图6所示,UPE作为汇聚设备,它只跟P-PE1建立一条PW接入链路U-PW,跟其他所有的对端都不建立虚链接。数据转发流程如下:UPE1负责将CE上送的报文发给P-PE1,同时打上U-PW对应的多路复用分离标记(MPLS标签),P-PE1收到报文后,根据多路复用分离标记判断报文所属的VSI,再根据用户报文的目的MAC打上N-PW对应的多路服用分离标记转发报文。P-PE1从N-PW侧收到报文后,打上U-PW对应的多路复用分离标记将报文发送给UPE,UPE再将报文转发给CE。

如果CE1与CE2为本地CE之间交换数据,由于UPE本身具有桥接功能,UPE直接完成两者间的报文转发,而无需将报文上送P-PE。不过对于目的MAC未知的首包或广播报文,UPE 在通过桥广播到CE2的同时,仍然会通过U-PW转发给P-PE,由P-PE来完成报文的复制并转发到各个对端CE。

2)H-VPLS的QinQ接入方式

PSN Tunnel

图7H-VPLS的QinQ方式接入

如图7所示,UPE为标准的桥接设备,在CE接入端口使能QinQ,打上VLAN-TAG 作为多路复用分离标记,在UPE与P-PE之间通过QinQ隧道将报文透传到PE1上,PE1根据UPE打的VLAN-TAG判断所属的VSI,再根据用户报文的目的MAC打上PW对应的多路服用分离标记(MPLS标签)进行转发。PE1从PW侧收到报文后,根据多路复用分离标记(MPLS标签)判断报文所属的VSI,再根据用户报文的目的MAC打上VLAN-TAG 通过QinQ隧道将报文转发给UPE,由UPE将报文转发给CE。

如果CE1与CE2为本地CE之间交换数据,由于UPE本身具有桥接功能,UPE直接完成两者间的报文转发,而无需将报文上送PE1。不过对于目的MAC未知的首包或广播报文,MTU在通过桥广播到CE2的同时,仍然会通过QinQ隧道转发给PE1,由PE1来完成报文的复制并转发到各个对端CE。

2. BGP 方式的HVPLS

1)H-VPLS的MP-EBGP接入方式

图8MP-EBGP方式下的HVPLS方案

在LDP HVPLS方案中,UPE和P-PE之间采用的是LDP + IGP的方式来建立PW,这种方式在城域网中出现跨多个自治系统域的时候就会出现问题,因为自治系统域之间的路由器SPE,UPE之间无法运行IGP + LDP。因此只能采用MP-EBGP方案来解决。

如上图8,在UPE和SPE之间运行MP-EBGP,信令上使用draft-ietf-l2vpn_vpls_bgp_xx 建立PW,转发上在BGP邻居中采用针对水平分割去使能设置(UPE,SPE均设置),或者BGP VSI内采用针对VE ID的水平分割去使能标志,即:UPE收到其他PE发送的报文后允许向SPE发送,SPE收到其他PE的报文后允许向UPE发送。这样就可以实现HVPLS。

2)H-VPLS的LDP接入BGP方式,BGP方式混合接入,大域内采用BGP路由反射器

图9LDP PW接入,MP-EBGP方式接入以及BGP RR方式下的HVPLS方案在上图中,低层次的VPLS内可以采用LDP方式组成全连接,然后因为和高层次的VPLS 在同一个AS域内,因此可以采用LDP PW方式接入BGP VPLS。骨干网因为PE数量仍然庞大,因此采用BGP RR来减少全连接数量,通过RR反射来间接的达到逻辑上的全连接;而如果低层次的VPLS和高层次所在的AS不在一个域内,则仍然可以采用MP-EBGP方式,上图是一个LDP PW接入,MP-EBGP接入以及骨干内采用BGP的一个混合组网模型。

3.3 VPLS可靠性

3.3.1 CE接入的可靠性

1)CE双归

类似L3VPN,为了保证接入用户在接入点设备PE失效后,仍然不中断业务,CE可以接入两个PE设备,一主一备,在主用的设备失效后,可以自动切换到备用的设备上。

CE双归解决的是PE失效的可靠性问题。

2)利用FRR保护接入可靠性

当采用ME-VPLS(MPLS-Edge-VPLS)时,用户CE也使用PW接入PE,此时可以采用FRR保护PW。

3.3.2 HVPLS的可靠性

在HVPLS中,UPE可以双归接入SPE,采用主备用方式,在一个PW失效后,可以立即切换到另外一个PW,参考下图:

图10HVPLS中PW双归情况下的保护

上图中,UPE接入两个P-PE,一个为主,一个为备用,在主用的发生故障后,会切换到备用的上面。

3.3.3 PE间链路的可靠性

PE之间的链路需要保护的是构建PW的隧道,隧道的保护分为两种类型,一种是承载隧道本身的物理链路的保护,一种是通过协议来在不同的物理链路进行备份。RPR(弹性分组环)为一个双环结构,物理上,RPR环的一个方向失效后,可以通过另外一个方向迂回,因此如果隧道本身建立于这样的物理链路上就自动增加了保护。另外,可以通过上层协议,例如RSVP-TE协议来保护隧道,就是采用RSVP-TE的FRR(快速重路由技术),在链路发生故障时,迅速切换,保证端到端的隧道保护。

3.4 VPLS内的环路避免

3.4.1 基本组网条件下的环路避免

为了避免环路,基于以太网的二层网络都要求运行STP协议,但是VPLS的STP协议不应该参与到ISP的网络中去。VPLS中,为了避免网络收敛慢,和拓扑设计过于复杂,使

用‘全连接’和‘水平分割转发’来避免在ISP网络上跑用户STP协议。每个PE必须为每一个VPLS转发实例创建一棵到该实例下的所有其他PE路由器的树,每个PE路由器必须支持“水平分割”策略来避免环路,即PE不能在具有相同VPLS 实例的PW之间转发报文(由于在同一个VPLS实例中每个PE直连)。在此意义上讲,‘水平分割转发’的意思就是从公网侧PW收到的数据包不再转发到其他PW上,只能转发到私网侧,但是对分层VPLS的UPE, SPE之间转发是个特例。

对于用户来说,他在VPLS私网内跑STP协议是允许的,所有的STP 的BPDU报文只是在ISP的网络上透传。

3.4.2 HVPLS组网条件下的环路避免

为了避免环路,使用如下方法:

1)在核心层,PE之间全连接,PE间转发采用水平分割

2)边缘层与核心层之间,有两种拓扑:

?UPE到SPE的连接只有一条,此时,两级网络层次之间是一种树形拓扑结构,即二

级网络的每个域之间不能之间相通,一个UPE只接入到一个SPE,同时,不同site

的CE之间要求无连接。这种方式天然避免了环路,但是UPE到SPE存在单点失效

问题。

?如果UPE双归接入SPE,则必须采取其他机制保证无环,例如采用BGP信令时由

BGP的路由选择完成选路,使UPE只有一条到SPE活动路由。

此外,如果CE环路无法避免,则需要采用MSTP(Multiple-instance Spanning Tree Protocol)。

4 典型应用

MPLS VPLS是城域网中的重要技术,通过它可以互连各种现有以太网技术构建的企业网,VPLS以其低廉的价格和可靠性越来越受到运营商的青睐。

图11 VPLS的典型应用

上图是一个典型的VPLS应用,骨干网采用RPR环来构建,RPR可以保护PW,保证VPLS 业务在公网上传递的高可靠性,各个接入的局域网采用环状网接入各个城市间的网络。运营商建立了一个全国骨干网,提供了VPLS业务,客户A有三个分部分别分布在北京、上海和深圳,为了给客户A提供VPLS业务,运营商在北京、上海和深圳建立了三个接入VPLS业务的设备PE1、PE2和PE3。这样,通过VPLS,运营商就可以给客户A提供跨域广域网的LAN 业务,对客户A而言,组网简单、方便、不需要改变自己原有的企业网规划(包括路由计划)。

采用VPLS提供业务时扩展也很方便,假设客户A业务发展需要在广州建立分部并且将广州分部联入公司总部和其他分部,运营商只需要在广州的PE设备上配置一个VSI,进行简单配置就可以了。

5 结束语

VPLS提供了一种将LAN延伸到MAN/WAN的技术,使用户可以不受地域位置的限制,自由地使用简单、广泛应用的LAN技术。另外多点接入的特点使得VPLS的使用非常方便,对用户几乎没有什么要求和限制。

附录A 缩略语

《数据库系统原理与技术》试题库试题与参考答案选编

一、选择题 1 等值连接与自然连接是 ( )。 A.相同的 B.不同的,自然连接是两表普通连接 C. 不同的,自然连接连接条件无等值要求 D.不同的,自然连接连接条件有等值要求 D 2 关系数据库管理系统应能实现的专门关系运算包括。 A.排序、索引、统计 B.选择、投影、连接 C.关联、更新、排序 D.显示、打印、制表 B 3 关系运算中花费时间能最长的运算是()。 A.不可再分 B.选择 C.笛卡尔积 D. 除 C 4 设有关系R,按条件f对关系R进行选择,正确的是 ( ) 。 A.R×R B.R-R

C. δf (R) D.∏f (R) C 5 欲从已知关系中按某条件取出两列,则应采取关系代数的()运算 A.选择 B.投影 C.连接 B 6 在关系代数运算中,五种基本运算为 ( ) 。 A.并、差、选择、投影、自然连接 B.并、差、交、选择、投影 C.并、差、选择、投影、乘积 D.并、差、交、选择、乘积 C 7 自然连接是构成新的有效方法。一情况下,当对关系R和S使用自然连接时,要求R和S含有一个或多个共有的 ( )。 A.元组B.行 C.记录D.属性 D 8 从关系中挑选出指定的属性组成新关系的运算称为()。 A.“选取”运算 B. “投影”运算 C.“连接“运算 D.“交”运算

9 关系数据库管理系统应能实现的专门关系运算包括()。 A. 排序、索引、统计 B. 选择、投影、连接 C. 关联、更新、排序 D. 显示、打印、制表 B 10 逻辑表达式运算的结果是()。 A.数值型 B. 字符型 C.逻辑型 C. 日期型 C 11 设域 D1={a1,a2,a3},D2={1,2},D3={计算机打印机扫描仪}。则D1、D2 和D3 的笛卡儿积的基数为()。 A.2 B. 3 C. 8 D. 18 D 12 下列哪种运算不属于关系代数的基本运算()。 A. 连接 B. 笛卡儿积 C. 相减 D. 投影 A 13 有两个关系 R和S ,分别包含15个和10个元组,则在R ∪ S,R - S,R ∩S 中不可能出现的元组数目情况是()。 A.15,5,10 B.18,7,7 C.21,11,4 D.25,15,0

VPLS技术实现原理

VPLS 技术白皮书

VPLS技术实现原理 摘要:VPLS技术是在现有的广域网上提供虚拟以太网服务的技术,通过成员关系发现,PW 建立与维护,VSI内基于MAC地址的转发实现跨广域网的局域网站点的互连,从而通过 Internet把地理上分散的局域网互连起来。本篇文档介绍了VPLS的原理、关键技术, 缺陷与优势,最后,给出了VPLS应用和部署的建议。 关键词:VPLS ,PW,AC,VSI,UPE,SPE, P-PE 1 前言 VPLS是一种基于MPLS和以太网技术的2层VPN技术。在过去的十年,以太网技术得到了迅速的发展和广泛的应用,速率从10M到100M,到1000M,部署成本也越来越低。 以太网技术不但在企业网得到广泛应用,在运营网络,特别是MAN(城域网)也日渐增多。 由于的高带宽和低成本,以太网具有很强的竞争力,为了能在MAN/WAN上提供类似以太网的多点服务,VPLS应运而生。 2 技术简介 VPLS即Virtual Private LAN Services(虚拟专用LAN业务),是一种在MPLS网络上提供类似LAN的一种业务,它可以使用户从多个地理位置分散的点同时接入网络,相互访问,就像这些点直接接入到LAN上一样。VPLS使用户延伸他们的LAN到MAN,甚至WAN上。 图1是一个VPLS的典型组网图,加入VPLS的接口支持广播,转发和过滤以太网帧。PE 之间通过PW(Pseudo Wire)互相连接,对客户形成一个仿真LAN,每个PE不但要学习从PW来的以太网报文的MAC地址,也要学习所连接CE来的MAC地址。PW通常使用MPLS 隧道,也可以使用其他任何隧道,如GRE, L2TPV3, TE等;PE通常是MPLS边缘路由器,并能够建立到其他PE的隧道。

数据库系统原理及应用教程第四版课后答案

第一章 1、(1)数据:数据用于载荷信息的物理符号。 (2)数据的特征;○1数据有“型”与“值”之分;○2数据受数据类型与取值范围的约束;○3数据有定性表示与定量之分;○4数据应具有载体与多种表现形式。 3、(1)数据管理的功能: ○1组织与保存数据功能,即将收集到的数据合理地分类组织,将其存储在物理载体上,使数据能够长期的被保存; ○2数据维护功能,即根据需要随时进行插入新数据,修改原数据与删除失效数据的操作; ○3数据查询与数据统计功能,即快速的得到需要的正确数据,满足各种使用要求;○4数据的安全与完整性控制功能,即能保护数据的安全与完整性。 (2)数据管理的目标:收集完整的信息,将信息用数据表示,按数据结构合理科学的组织并保存数据;为各种使用快速地提供需要的数据,并保护数据的安全与完整性。 4、(1)数据库:就是数据管理的新方法与技术,她就是一个按数据结构来存储与管理数据的计算机软件系统。 (2)数据库中的数据具有的特点:○1数据库中的数据具有整体性,即数据库中的数据要保持自身完整的数据结构;○2数据库中的数据具有数据共享性,不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据,多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、(1)数据库管理系统:它就是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询与统计等操作功能,并完成对数据完整性、安全性进行操作的功能。 (2)数据库管理系统主要功能:就是数据存储、数据操作与数据控制功能。其数据存储与数据操作就是:数据库的定义功能,指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作;数据库建立功能,指大批数据录入到数据库的操作,它使得库中含有需要保护的数据记录;数据库维护功能,指对数据的插入、删除与修改操纵,其操作做能满足库中信息变化或更新的需求;数据库查询与统计功能,指通过对数据库的访问,为实际应用提供需要的数据。数据库管理系统的数据控制功能为:数据安全性控制功能,即为了保证数据库的数据安全可靠,防止不合法的使用造成数据库泄露与破坏,也就就是避免数据被人偷瞧、篡改或破坏;数据库完整性控制功能,指为了保证数据库中的数据的正确、有效与相容,防止不合语意的错误数据被输入或输出。 14、(1)数据库系统的软件由几部分组成?数据库系统的软件中包括操作系统(OS)、数据库管理系统(DBMS)、主语言系统、应用程序软件与用户数据库。 (2)作用:①操作系统或汉字操作系统:操作系统就是所有计算机软件的基础,在数据库系统中它起着支持DBMS及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字,则需要中文操作系统的支持,以提供汉字的输入、输出方法与汉字信息的处理方法。②数据库管理系统与主语言系统:数据库管理系统就是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据管理的系统软件。主语言系统就是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。③应用开发工具软件:应用开发工具就是DBMS系统为应用开发人员与最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机语言等各种软件工具.如报表生成器、表单生成器、查询与视图设计器等,它们为数据库系统的开发与使用提供了良好的环境与帮助。④应用系统及数据库:数据库应用系统包括为特定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料,它们就是一个有机整体。通过运行数据库应用系统,可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理与处理操作。(3)关系:

鼠标屏幕取词技术的原理和实现

鼠标屏幕取词技术的原理和实现 鼠标屏幕取词技术的原理和实现 “鼠标屏幕取词”技术是在电子字典中得到广泛地应用的,如四通利方和金山词霸等软件,这个技术看似简单,其实在windows系统中实现却是非常复杂的,总的来说有两种实现方式: 第一种:采用截获对部分gdi的api调用来实现,如textout,textouta等。 第二种:对每个设备上下文(dc)做一分copy,并跟踪所有修改上下文(dc)的操作。 第二种方法更强大,但兼容性不好,而第一种方法使用的截获windowsapi的调用,这项技术的强大可能远远超出了您的想象,毫不夸张的说,利用windowsapi 拦截技术,你可以改造整个操作系统,事实上很多外挂式windows中文平台就是这么实现的~而这项技术也正是这篇文章的主题。 截windowsapi的调用,具体的说来也可以分为两种方法: 第一种方法通过直接改写winapi 在内存中的映像,嵌入汇编代码,使之被调用时跳转到指定的地址运行来截获;第二种方法则改写iat(import address table 输入地址表),重定向winapi函数的调用来实现对winapi的截获。 第一种方法的实现较为繁琐,而且在win95、98下面更有难度,这是因为虽然微软说win16的api只是为了兼容性才保留下来,程序员应该尽可能地调用32位的api,实际上根本就不是这样~win 9x内部的大部分32位api经过变换调用了同名的16位api,也就是说我们需要在拦截的函数中嵌入16位汇编代码~我们将要介绍的是第二种拦截方法,这种方法在win95、98和nt下面运行都 比较稳定,兼容性较好。由于需要用到关于windows虚拟内存的管理、打破进程边界墙、向应用程序的进程空间中注入代码、pe(portable executable)文件格式和

数据库系统原理教程习题答案第9章习题

第9章数据库恢复技术 1.试述事务的概念及事务的4 个特性。 答: 事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。 事务具有4 个特性:原子性(Atomicity )、一致性(consistency )、隔离性( Isolation )和持续性(Durability )。这4 个特性也简称为ACID 特性。 原子性:事务是数据库的逻辑工作单位,事务中包括的诸操作要么都做,要么都不做。 一致性:事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 隔离性:一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持续性:持续性也称永久性(Perfnanence ) ,指一个事务一旦提交,它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。 2 .为什么事务非正常结束时会影响数据库数据的正确性,请列举一例说明之。 答: 事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。如果数据库系统运行中发生故障,有些事务尚未完成就被迫中断,这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库,这时数据库就处于一种不正确的状态,或者说是不一致的状态。 例如某工厂的库存管理系统中,要把数量为Q 的某种零件从仓库1 移到仓库2 存放。 则可以定义一个事务T , T 包括两个操作;Ql = Ql 一Q , Q2= Q2 + Q。如果T 非正常终止时只做了第一个操作,则数据库就处于不一致性状态,库存量无缘无故少了Q 。 3 .数据库中为什么要有恢复子系统?它的功能是什么? 答: 因为计算机系统中硬件的故障、软件的错误、操作员的失误以及恶意的破坏是不可避免的,这些故障轻则造成运行事务非正常中断,影响数据库中数据的正确性,重则破坏数据库,使数据库中全部或部分数据丢失,因此必须要有恢复子系统。

《数据库系统原理与技术》试题库试题与参考答案选编4

函数依赖 一、选择题 1 下面关于函数依赖的叙述中,不正确的是()。 A.若X→Y,Y→Z,则X→YZ B.若XY→Z,则X→Z,Y→Z C.若X→Y,Y→Z,则X→Z D.若X→?Y,Y’包含Y,则X→Y’ B 2 已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数依赖集合F={A→B,E→A,CE→D}则该关系模式的候选键是()。 A. AE B.BE C. CE D. DE C 3 在关系模式中,如果属性A和B存在1对1的联系,则说()。 A.A?B B.B?A C.A??B D.以上都不是 C 4 对于关系模式中的属性x、y若x→y且x存在真子集x'→y,则() A.x完全决定y B.y完全函数依赖于x C.x部分函数依赖于y D.y部分函数依赖于x D 5 对于关系模式中的属性X.Y.Z若X→Y,但Y!→X,有Y→Z,则() A.Z传递依赖于X B.Z传递依赖于Y C.Z完全函数依赖于Y D.X传递依赖于Z A 6 如果实体X的存在依赖于Y的存在,且X主键的部分或全部从Y中获得,则X是() A.递归实体 B.复合实体 C.弱实体 D.超类实体 C 7 两个函数依赖集F和G等价的充分必要条件是() A.F=G B.F+=G C.F=G+ D.F+=G+ D 8 设有关系模式R(ABCD),F是R上成立的FD集,F={A→B,B→C},则属性集BD的闭包(BD)+为( ) A.BD B.BCD C.BC D.CD B 二、填空题

1 人们已经提出了许多种类型的数据依赖,其中最重要的是()和()。 函数依赖,多值依赖 2 如果属性X和Y 是1:1的联系,则称X和Y之间的依赖关系为 (),记作()。 相互函数依赖, X→→Y 3 在关系模式R(U)中,如果Y函数依赖于X,但Y不完全函数依赖于X,则称Y()依赖于X。 部分 4 部分函数依赖的定义是() 在关系模式R(U)中,如果Y函数依赖于X,且Y存在真子集也函数依赖于X 5 传递函数依赖的定义() 如果Y函数依赖于X,Z函数依赖于Y,X不函数依赖于Y,则说Z传递函数依赖于x 6 关系模式R有一个函数依赖X→Y,其中Y→X="假",若存在X的真子集X1使X1→Y成立,则称Y(),否则称Y()部分函数依赖于X,完全函数依赖于X 7 若F是最小函数依赖集,则其中每一个函数依赖的右部都是(单一属性)。 三、名词解释 1 部分函数依赖 部分函数依赖:如果X?Y ,但Y不是完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖。 2 传递函数依赖 传递函数依赖:对于关系模式R(U),设X、Y 和Z都是U的子集。如果X?Y,Y?Z且Y?X ,则称Z对X传递函数依赖 3 函数依赖 函数依赖:设R(U)是属性集U={A1 A2 ........An}上的关系模式,X和Y是U的子集。若对R(U)的任一具体关系r中的任意两个元组t1和t2,只要t1[X]=t2[X] 就t1[Y]=t2[Y] 。则称“X函数确定Y”或“Y函数依赖于X”,记作X?Y。 4 完全函数依赖 完全函数依赖:如果X?Y ,且对于X的任何一个真子集X’,都有 X’?Y ,则称Y对X完全函数依赖或者X完全决定Y 。 四、设有如表所示的关系,试给出其全部函数依赖及候选关键字。 表 工作证号姓名年龄地址 201 于得水24 武汉 202 田野23 北京 203 易难21 天津 204 周全23 天津 205 方元22 南京 工作证号{姓名,年龄,地址},姓名{工作证号,年龄,地址}

数据库系统原理与应用教程第四版课后答案

第一章 1、( 1)数据:数据用于载荷信息的物理符号。 (2)数据的特征;○1 数据有“型”和“值” 之分;○2 数据受数据类型和取值范围的约束; ○3 数据有定性表示和定量之分;○ 4 数据应具有载体和多种表现形式。 3、( 1)数据管理的功能:○ 1 组织和保存数据功能,即将收集到的数据合理地分类组织,将 其存储在物理载体上,使数据能够长期的被保存;○2数据维护功能,即根据需要随时进行插入 新数据,修改原数据和删除失效数据的操作;○3 数据查询和数据统计功能,即快速的得到需要 的正确数据,满足各种使用要求;○4 数据的安全和完整性控制功能,即能保护数据的安全和完 整性。 (2)数据管理的目标:收集完整的信息,将信息用数据表示,按数据结构合理科学的组织 并保存数据;为各种使用快速地提供需要的数据,并保护数据的安全和完整性。 4、( 1)数据库:是数据管理的新方法和技术,他是一个按数据结构来存储和管理数据的 计算机软件系统。 (2)数据库中的数据具有的特点:○ 1 数据库中的数据具有整体性,即数据库中的数据要保持自 身完整的数据结构;○2 数据库中的数据具有数据共享性,不同的用户可以按各自的用法使用数 据库中的数据,多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。 5、( 1)数据库管理系统:它是专门用于管理数据库的计算机管理软件。数据库管理系统能 够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能,并完成对数据完整性、 安全性进行操作的功能。 (2)数据库管理系统主要功能:是数据存储、数据操作和数据控制功能。其数据存储和数据 操作是:数据库的定义功能,指未说明库中的数据情况而进行的建立数据库结构的操作; 数据库建立功能,指大批数据录入到数据库的操作,它使得库中含有需要保护的数据记录; 数据库维护功能,指对数据的插入、删除和修改操纵,其操作做能满足库中信息变化或更新的 需求;数据库查询和统计功能,指通过对数据库的访问,为实际应用提供需要的数据。数 据库管理系统的数据控制功能为:数据安全性控制功能,即为了保证数据库的数据安全可靠, 防止不合法的使用造成数据库泄露和破坏,也就是避免数据被人偷看、篡改或破坏;数据库完整性控制功能,指为了保证数据库中的数据的正确、有效和相容,防止不合语意的错误数 据被输入或输出。 14、( 1)数据库系统的软件由几部分组成?数据库系统的软件中包括操作系统(OS)、数据库管理系统( DBMS)、主语言系统、应用程序软件和用户数据库。 (2)作用:①操作系统或汉字操作系统:操作系统是所有计算机软件的基础,在数据库系 统中它起着支持 DBMS 及主语言系统工作的作用。如果管理的信息中有汉字,则需要中文操作系 统的支持,以提供汉字的输入、输出方法和汉字信息的处理方法。②数据库管理系统和 主语言系统:数据库管理系统是为定义、建立、维护、使用及控制数据库而提供的有关数据 管理的系统软件。主语言系统是为应用程序提供的诸如程序控制、数据输入输出、功能函数、 图形处理、计算方法等数据处理功能的系统软件。③应用开发工具软件:应用开发工具是 DBMS 系统为应用开发人员和最终用户提供的高效率、多功能的应用生成器、第四代计算机 语言等各种软件工具.如报表生成器、表单生成器、查询和视图设计器等,它们为数据库系 统的开发和使用提供了良好的环境和帮助。④应用系统及数据库:数据库应用系统包括为特 定的应用环境建立的数据库、开发的各类应用程序及编写的文档资料,它们是一个有机整体。 通过运行数据库应用系统,可以实现对数据库中数据的维护、查询、管理和处理操作。( 3)关系:

视频分析技术的原理

视频分析技术的原理 视频分析技术通常采用背景分离(背景减除)技术来进行图像变化的检测(所有的视频分析模式,如入侵、丢包、逆行等都是一种模式的图像变化)。其思路是对视频帧与基准背景图像进行比较,相同位置的像素(区域)变化则认为是变化了的区域,对这些区域进一步处理、跟踪、识别,得到包括目标位置、尺寸、形状、速度、停留时间等基本形态信息和动态信息,完成目标的跟踪和行为理解之后,也就完成了图像与图像描述之间的映射关系,从而使系统进一步进行规则判定,直到触发报警。 背景减除法是目前普遍使用的运动目标检测方法,其算法本身需要大量的运算处理资源,并且仍然会受到光线、天气等自然条件及背景自身变化(海浪、云影、树叶摇动等情况)的影响。但是,针对不同的天气以及自然干扰,已经有多种附加算法(过滤器)应用来弥补这些缺陷,随着芯片能力的提升及算法改进,相信视频分析技术会进一步成熟。 视频内容分析的关键技术 前景目标的探测是视频分析技术实施的前提条件。背景减除法是目前视频分析技术中用于前景目标探测的最常见方法,其原理是利用当前图象和背景图象的差分(SAD)来检测出运动目标(区域)的一种方法。此方法可以提供比较完整的运动目标特征数据,精确度和灵敏度比较高,具有良好的性能表现,但对动态场景的变化,如光线变化情况也比较敏感。背景减除法的工作原理如图2所示,当前图像与背景图像模型做差后形成运动目标区域,即图中的小船。 动目标区域,即图中的小船。 背景模型的建立是背景减除法的关键所在。通常,视频分析算法需要一定的时间进行“背景学习”,所谓背景学习,实质上是利用时间平均图像的方法,将背景在一个时间段(如30秒钟)内的平均图像计算出来,作为该场景的背景模型。那么,“背景学习”时间结束后,系统仍然需要具有“背景维护”的能力,之前建模的背景并不是一成不变的,这样能保证系统对场景内的图像变化不那么敏感,如光线变化、影子等等,因此,开发出实用、有效的背景模型以适应动态、复杂的场景是目标探测及视频分析技术的关键。 视频分析的工作流程 视频分析实质是人工智能的一部分,是通过模仿人类的工作过程来实现的。人类通过眼睛这个“传感器”实现视频的采集、预处理、处理然后将真实图像传送给大脑,大脑并不是对所有传送过来的图像进行整体的分析处理,而是采用多

数据库系统原理与设计第版课后习题详细答案

数据库系统原理与设计习题集 第一章绪论 一、选择题 1. DBS是采用了数据库技术的计算机系统,DBS是一个集合体,包含数据库、计算机硬件、软件和()。 A. 系统分析员 B. 程序员 C. 数据库管理员 D. 操作员 2. 数据库(DB),数据库系统(DBS)和数据库管理系统(DBMS)之间的关系是()。 A. DBS包括DB和DBMS B. DBMS包括DB和DBS C. DB包括DBS和DBMS D. DBS就是DB,也就是DBMS 3. 下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中,没有专门的软件对数据进行管理的是()。 I.人工管理阶段 II.文件系统阶段 III.数据库阶段 A. I 和II B. 只有II C. II 和III D. 只有I

4. 下列四项中,不属于数据库系统特点的是()。 A. 数据共享 B. 数据完整性 C. 数据冗余度高 D. 数据独立性高 5. 数据库系统的数据独立性体现在()。 A.不会因为数据的变化而影响到应用程序 B.不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序 C.不会因为存储策略的变化而影响存储结构 D.不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构 6. 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是()。 A. 模式 B. 内模式 C. 外模式 D. 用户模式 7. 要保证数据库的数据独立性,需要修改的是()。 A. 模式与外模式 B. 模式与内模式 C. 三层之间的两种映射 D. 三层模式 8. 要保证数据库的逻辑数据独立性,需要修改的是()。 A. 模式与外模式的映射 B. 模式与内模式之间的映射 C. 模式 D. 三层模式

NAT技术的原理与实现

NAT技术的原理与实现 NAT, 原理, 技术 一.NAT技术简介 随着网络的发展,网络地址转换(NAT,Network Address Translation)在网络建设中正发挥着不可替代的作用。从本质上来说,NAT的出现是为了缓解lP地址不足的问题;而在实际应用中,NAT还具备一些衍生功能,诸如隐藏并保护网络内部的计算机,以避免来自网络外部的攻击、方便内部网络地址规划,等等。 二.NAT技术的基本原理。 随着接入Internet的计算机数量的不断猛增,IP地址资源也就显得愈加紧张。在实际应用中,一般用户几乎申请不到整段的C类和B类IP地址。当我们的企业向ISP申请IP 地址时,所分配的地址也不过只有几个或十几个IP地址。显然,这样少的IP地址根本无法满足网络用户的需求。为了缓解供给和需求不可调和的矛盾,使用NAT技术便成为了企 业和ISP的必然选择。 企业使用NAT时,一般认为应当使用RFC1918规定的三段私有地址部署企业内部网络。当企业内部设备试图以私有地址为源,向外部网络(Internet)发送数据包的时候,NAT可以对IP包头进行修改,先前的源IP地址-私有地址被转换成合法的公有IP地址(前提是,该共有IP地址应当是企业已经从ISP申请到的合法公网IP),这样,对于一个局域网来说,无需对内部网络的私有地址分配做大的修改,就可以满足内网设备和外网通信的需求。由于设备的源IP地址被NAT替换成了公网IP地址,设备对于外网用户来说就显得“不透明”,达到了保证设备安全性的目的。在这种情况下,内部私有地址和外部公有地址是一一对应的。甚至,我们只需使用少量公网IP地址(甚至是1个)即可实现私有地址网 络内所有计算机与Internet的通信需求。 三.企业实现NAT的常用方式 在企业网络中,NAT的实现方式有三种,即静态转换NAT、动态转换NAT 以及端口 多路复用(PAT)。下面的章节里将一一介绍。 1.静态转换 静态转换是指将内部网络的私有IP地址转换为公有IP地址,IP地址对是一对一的,是一成不变的,某个私有IP地址只转换为某个公有IP地址。私有地址和公有地址的对应

数据库系统原理(含答案)

数据库系统原理自测题(2) 一、单项选择题 1.数据库物理存储方式的描述称为【B】 A.外模式B.内模式 C.概念模式D.逻辑模式 2.在下面给出的内容中,不属于DBA职责的是【A】A.定义概念模式B.修改模式结构 C.编写应用程序D.编写完整行规则 3.用户涉及的逻辑结构用描述【C】 A.模式B.存储模式 C.概念模型D.逻辑模式 4.数据库在磁盘上的基本组织形式是【B】A.DB B.文件 C.二维表 D.系统目录 5.在DBS中,最接近于物理存储设备一级的结构,称为【D】A.外模式B.概念模式C.用户模式D.内模式 6.从模块结构考察,DBMS由两大部分组成:【B】A.查询处理器和文件管理器B.查询处理器和存储管理器 C.数据库编译器和存储管理器D.数据库编译器和缓冲区管理器 7.设W=RS,且W、R、S的属性个数分别为w、r和s,那么三者之间应满足 【A】 A.w≤r+s B.w<r+s C.w≥r+s D.w>r+s 8.数据库系统的体系结构是数据库系统的总体框架,一般来说数据库系统应具有三级模式体系结构,它们是【A】 A.外模式、逻辑模式和内模式B.内模式、用户模式和外模式 C.内模式、子模式和概念模式D.子模式、模式和概念模式 9.ER图是表示概念模型的有效工具之一,在ER图中的菱形框表示【A】A.联系B.实体 C.实体的属性D.联系的属性 10.数据库管理系统中数据操纵语言DML所事项的操作一般包括【A】 A.查询、插入、修改、删除B.排序、授权、删除 C.建立、插入、修改、排序D.建立、授权、修改

11.设有关系R(A,B,C)和关系S(B,C,D),那么与RS等价的关系代数表达式是【C】 A.π1,2,3,4(σ2=1∧3=2(R×S))B.π1,2,3,6(σ2=1∧3=2(R×S)) C.π1,2,3,6(σ2=4∧3=5(R×S))D.π1,2,3,4(σ2=4∧3=5(R×S))12.在关系模式R中,函数依赖X→Y的语义是【B】A.在R的某一关系中,若两个元组的X值相等,则Y值也相等 B.在R的每一关系中,若两个元组的X值相等,则Y值也相等 C.在R的某一关系中,Y值应与X值相等 D.在R的每一关系中,Y值应与X值相等 13.设有关系模式R(A,B,C,D),R上成立的FD集F={A→C,B→C},则属性集BD 的闭包(BD)+为【B】A.BD B.BCD C.ABD D.ABCD 14.有10个实体类型,并且它们之间存在着10个不同的二元联系,其中2个是1:1联系类型,3个是1:N联系类型,5个是M:N联系类型,那么根据转换规则,这个ER结构转换成的关系模式有【B】 A.13个B.15个C.18个D.20个 15.关系模式R分解成数据库模式ρ的一个优点是【D】A.数据分散存储在多个关系中B.数据容易恢复 C.提高了查询速度D.存储悬挂元组 16.事务并发执行时,每个事务不必关心其他事务,如同在单用户环境下执行一样,这个性质称为事务的【D】A.持久性B.一致性C.孤立性D.隔离性 17.用户或应用程序使用数据库的方式称为【B】A.封锁B.权限C.口令D.事务 18. 常用的关系运算是关系代数和。【C 】 A .集合代数 B .逻辑演算 C .关系演算 D .集合演算 19.在关系代数表达式优化策略中,应尽可能早执行操作【C】A.投影B.连接 C.选择D.笛卡儿积 20.当关系R和S自然连接时,能够把R和S原核舍弃的元组放到结果关系中的操作是 【D】A.左外连接B.右外连接 C.外部并D.外连接 规范化为BCNF 【C 】A.消除非主属性对码的部分函数依赖B .消除非主属性对码的传递函数依赖 C.消除主属性对码的部分和传递函数依赖D .消除非平凡且非函数依赖的多值依赖23.对用户而言,ODBC技术屏蔽掉了【B】A.不同服务器的差异B.不同DBS的差异

ETC工作原理及技术

E T C工作原理及技术 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

摘要:电子不停车收费技术是一种先进的电子收费技术方式,文章介绍 了电子不停车收费技术的研究及发展应用情况,并针对实际实施中遇到的问题, 提出了具体的研究内容及实施方案,为电子不停车技术的应用提供 依据。 关键词:;ETC;电子;停车收费;发展应用;标准 1、介绍 ETC技术在80年代开始兴起,90年代在世界各地使用,受到各国政府和企业的广泛重视,世界许多着名公司,如Amtech、TI、Boash、Hitachi、Toyota等均竞相研制。因此ETC技术发展很快 1. 系统概念 电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统,它的最大特点是不停车收费,即车辆可以以相当高的速度通过收费口,无须在收费站前减速和停车交费。采用不停车收费系统,可以使公路收费走向无纸化、无现金化管理,可以从根本上杜绝收费票款的流失现象,解决公路收费中的财务管理混乱问题。另外,实施不停车收费系统还可以节约基建费用和管理费用。 ETC系统是ITS领域中的一个重要方面。由于它涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段,减少了环境污染,所以各国都把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。我国交通部门已经把不停车收费系统的开发和应用列为我国ITS领域首先启动的项目,并在“十五”期间列入交通科技的技术创新重点之一。

数据库系统原理与技术2

《数据库系统原理与技术》试题库试题与参考答案选编2 已有 765 次阅读 2011-1-2 14:48 |个人分类:生活点滴|系统分类:教学心得|关键词:数据库系统原理与技术试题库选编 1 下列关于物理结构设计的说法不正确的是 () C A.数据库的物理设计完全依赖于给定的数据库软件和硬件设备 B.将比较大的表分别放在两个磁盘上,可以加快存取速度 C.建立索引主要是为了提高访问速度,所以索引建立得越多越好 D.通过对DBMS中系统参数配置,使系统性能达到优化 2 试比较稀疏索引与稠密索引的异同。

都由索引项构成,都是根据关键字排序的文件 稠密索引是对数据文件的索引,每条记录对应一个索引项 稀疏索引是基于稠密索引或上一级稀疏索引的索引,每个索引项对应多个稠密索引或上一级稀疏索引的索引项 3 倒排表是 ( ) 非关键字索引表,对应一个索引值可有多条记录与之对应。 4 倒排表文件的主要优点是 () 可以通过求交集快速进行多条件查询 5 一个B树,其内节点d=1,叶节点 d=1.5,根节点为(ky,se),下一级索引块为:(hu),(me,no),(wu),叶节点为:(ha,hu),(jo,ka,ky),(la,lo,me),(ne,no),(ru,se),

(wo,wu),(xi,ze)。若先插入lu,再继续删除wo,试绘出每次 操作结果的B树并简要说明过程。 (见附件图1) 6 B+树如附件图2示,求插入hi再删去no后的B+树。 参考答案见附件图2 7 B+树是怎样分裂与合并的? 插入记录:当文件中插入一个记录,为了在索引中做出相应修改,可以按照项值由根向下搜索,直至相应叶结点。如果该叶结点不满,则将该记录的项值插入叶结点中,即增加一个索引值。如果叶结点已满,即已经有了2k个项值,则可将此叶结点一分为二,其中一个具有k个项值,而另一个具有k+1个项值。叶结点分裂后,其双亲结点也需要增加一个项值。如果双亲结点不满,则插入到此结束,否则,分裂将继续向上传播,当传播到达根结点时,B+树将增加一级。注意在分裂过程中,调整所有双亲节中的项值,

自考数据库系统原理完整版

自考《数据库系统原理》串讲笔记 第一章数据库基础知识 学习目的与要求: 本章属于基础知识,主要是对一些概念的理解和记忆。没有难点,相对的重点是数据模型的四个层次,数据库管理系统的功能,数据库系统的全局结构。 考核知识点与考核要求 1.1数据管理技术的发展阶段(识记) 1.2数据描述的术语(领会) 1.3数据抽象的级别(领会) 1.4数据库管理系统(DBMS) (领会) 1.5数据库系统(DBS)(领会) 1.1 数据管理技术的发展 几个数据库的基本术语: 数据:描述事物的符号记录 数据处理:是指从某些已知的数据出发,推导加工出一些新的数据,这些新的数据又表示了新的信息。 数据管理:是指数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作,这部分操作是数据处理业务的基本环节,而且是任何数据处理业务中必不可少的共有部分。 数据管理技术:对数据的收集、整理、组织、存储、维护、检索、传送等操作,基本目的就是从大量的,杂乱无章的,难以理解的数据中筛选出有意义的数据。 数据处理是与数据管理相联系的,数据管理技术的优劣,将直接影响数据处理的效率。 1.人工管理阶段(20世纪50年代中期以前) 1)数据不保存在机器中; 2)没有专用软件对数据进行管理; 3)只有程序的概念,没有文件的概念; 4)数据面向程序。 2. 文件系统阶段特点与缺陷(20世纪50年代后期至60年代中期) 1)数据可长期保存在磁盘上; 2)数据的逻辑结构与物理结构有了区别; 3)文件组织呈现多样化; 4)数据不再属于某个特定程序,可以重复使用; 5)对数据的操作以记录为单位。 文件系统三个缺陷: 1)数据冗余性 2)数据不一致性

快速成型技术的原理

快速成型技术的原理、工艺过程及技术特点: 1 快速成型介绍 RP技术简介 快速原型制造技术,又叫快速成形技术,(简称RP技术); 英文:RAPID PROTOTYPING(简称RP技术),或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING,简称RPM。 快速成型(RP)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术,是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来,已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用,并由此产生一个新兴的技术领域。 RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机"。 RP技术的优越性显而易见:它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下,直接接受产品设计(CAD)数据,快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此,RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法",由有模制造到无模制造,这就是RP技术对制造

业产生的革命性意义。 2、它具体是如何成形出来的呢? 形象地比喻:快速成形系统相当于一台"立体打印机"。 快速成型属于离散/堆积成型。它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型,即将计算机上制作的零件三维模型,进行网格化处理并存储,对其进行分层处理,得到各层截面的二维轮廓信息,按照这些轮廓信息自动生成加工路径,由成型头在控制系统的控制下,选择性地固化或切割一层层的成型材料,形成各个截面轮廓薄片,并逐步顺序叠加成三维坯件.然后进行坯件的后处理,形成零件。 快速成型的工艺过程具体如下: l )产品三维模型的构建。由于 RP 系统是由三维 CAD 模型直接驱动,因此首先要构建所加工工件的三维CAD 模型。该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件(如Pro/E , I-DEAS , Solid Works , UG 等)直接构建,也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型,或对产品实体进行激光扫描、 CT 断层扫描,得到点云数据,然后利用反求工程的方法来构造三维模型。 2 )三维模型的近似处理。由于产品往往有一些不规则的自由曲面,加工前要对模型进行近似处理,以方便后续的数据处理工作。由于STL格式文件格式简单、实用,目前已经成为快速成型领域的准标准

车牌识别技术的实现原理和实现方式

车牌识别技术的实现原理和实现方式 图像采集:通过高清摄像抓拍主机对卡口过车或车辆违章行为进行实时、不间断记录、采集。预处理:图片质量是影响车辆识别率高低的关键因素,因此,需要对高清摄像抓拍主机采集到的原始图像进行噪声过滤、自动白平衡、自动曝光以及伽马校正、边缘增强、对比度调整等处理。 车牌定位:车牌定位的准确与否直接决定后面的字符分割和识别效果,是影响整个车牌识别率的重要因素。其核心是纹理特征分析定位算法,在经过图像预处理之后的灰度图像上进行行列扫描,通过行扫描确定在列方向上含有车牌线段的候选区域,确定该区域的起始行坐标和高度,然后对该区域进行列扫描确定其列坐标和宽度,由此确定一个车牌区域。通过这样的算法可以对图像中的所有车牌实现定位。 字符分割:在图像中定位出车牌区域后,通过灰度化、灰度拉伸、二值化、边缘化等处理,进一步精确定位字符区域,然后根据字符尺寸特征提出动态模板法进行字符分割,并将字符大小进行归一化处理。 字符识别:对分割后的字符进行缩放、特征提取,获得特定字符的表达形式,然后通过分类判别函数和分类规则,与字符数据库模板中的标准字符表达形式进行匹配判别,就可以识别出输入的字符图像。 结果输出:将车牌识别的结果以文本格式输出。 车辆牌照的识别是基于图像分割和图像识别理论, 对含有车辆号牌的图像进行分析处理,从而确定牌照在图像中的位置,并进一步提取和识别出文本字符。 识别步骤概括为:车牌定位、车牌提取、字符识别。三个步骤地识别工作相辅相成,各自的有效率都较高,整体的识别率才会提高。 识别速度的快慢取决于字符识别,字符的识别目前的主要应用技术为比对识别样本库, 即将所有的字符建立样本库,字符提取后通过比对样本库实现字符的判断, 识别过程中将产生可信度、倾斜度等中间结果值;另一种是基于字符结构知识的字符识别技术, 更加有效的提高识别速率和准确率,适应性较强。 车牌识别系统实现的方式主要分为两种:一种是静态图像图片的识别, 另一种是动态视频流的实时识别。 静态图像识别技术的识别有效率较大程度上受限于图像的抓拍质量,为单帧图像识别,目前市场产品识别速度平均为200毫秒;而动态视频流的识别技术适应性较强,识别速度快,它实现了对视频每一帧图像进行识别,增加识别比对次数,择优选取车牌号, 关键在于较少的受到单帧图像质量的影响,目前市场产品识别较好的时间为10毫秒。 车牌识别的原理是什么?车牌识别停车场管理系统将摄像机在入口拍摄的车辆车牌号码图象自动识别并转换成数字信号。做到一卡一车,车牌识别的优势在于可以把卡和车对应起来,使管理提高一个档次,卡和车的对应的优点在于长租卡须和车配合使用,杜绝一卡多

数据库系统原理04735-2018年版-第一章笔记

数据库系统原理 第一章数据库系统概述 1)数据(Data):是描述事物的符号记录,是指用物理符号记录下来的、可以鉴别的信息。 2)数据库(DataBase,DB):通俗的被称作存储数据的仓库。数据库是指长期存储在计算机中的有组织的、可共享的数据集合,且数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性,系统易于扩展,并可以被多个用户共享。 3)数据库中存储的数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。 4)数据库管理系统(DBMS):是专门用于建立和管理数据库的一套软件,介于应用程序和操作系统之间。 5)数据库管理系统主要功能: (1)数据定义功能DDL:用户可通过数据库管理系统提供的数据定义语言,定义数据库中的数据对象。包括表、视图、存储过程、触发器等。 (2)数据操纵功能DML:用户可通过数据管理系统提供的数据操纵语言操纵数据库中的数据,实现对数据库的基本操作。包括数据的增删改查。 (3)数据的运行管理功能:可提供多个用户同时使用共享数据 (4)数据库的建立和维护功能 (5)数据组织、存储和管理功能:为提高数据的存取效率,数据库管理系统需要对数据进行分类存储和管理。例如:索引查找、顺序查找等。 (6)其他功能:主要包括与其他软件的网络通信功能、不同数据库管理系统之间的数据传输以及相互访问功能等。

6)数据库系统(DBS):是指在计算机中引入数据库技术之后的系统。通常,一个完整的数据库系统包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户。其中数据库管理员(DBA)专门负责对数据库进行维护,并保证数据库正常、高效运行的人员。 7)数据管理的理解(从两个方面) (1)针对组织业务的管理,负责制定并执行整个组织中关于数据的定义、组织、保护与有效使用的策略、过程和计划。 (2)依靠技术,负责实现数据作为一种资源的集中控制管理。 8)数据管理技术发展阶段 (1)人工管理阶段:20世纪50年代中期以前。特点:1.数据不保存;2.应用程序管理数据;3.数据面向应用。 (2)文件系统阶段:20世纪50年代后期到60年代中期。文件系统是将数据的逻辑结构和物理结构分离,由“存放方法”实现逻辑结构与物理结构之间的映射。但是,在文件系统中,不能实现数据的普通共享,只能实现文件级的共享,而不能在记录或数据项级实现数据的共享。文件的逻辑结构是根据它的应用而设计的,不同应用程序必须构造各自文件,存在大量的数据冗余。 (3)数据库系统阶段:20世纪60年代后期。从文件系统到数据库系统标注着数据管理技术的飞跃。 9)数据库系统阶段,与人工管理、文件系统管理相比有如下特点 (1)数据集成(数据库管理系统的主要目的) (2)数据共享性高 (3)数据冗余度小 (4)数据一致性 (5)数据独立性高 (6)实施统一管理与控制

ETC技术的原理与分析

ETC技术的原理与分析 摘要:电子不停车收费技术是一种先进的电子收费技术方式,文章介绍了电子不停车收费技术的研究及发展应用情况,并针对实际实施中遇到的问题,提出了具体的研究内容及实施方案,为电子不停车技术的应用提供依据。 关键词:ETC;电子;停车收费;发展应用; 1.介绍 ETC技术在80年代开始兴起,90年代在世界各地使用,受到各国政府和企业的广泛重视,世界许多著名公司,如Amtech、TI、Boash、Hitachi、Toyota 等均竞相研制。因此ETC技术发展很快。 2.系统概念 电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是国际上正在努力开发并推广普及的一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统,它的最大特点是不停车收费,即车辆可以以相当高的速度通过收费口,无须在收费站前减速和停车交费。采用不停车收费系统,可以使公路收费走向无纸化、无现金化管理,可以从根本上杜绝收费票款的流失现象,解决公路收费中的财务管理混乱问题。另外,实施不停车收费系统还可以节约基建费用和管理费用。 ETC系统是ITS领域中的一个重要方面。由于它涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞“瓶颈”的有效手段,减少了环境污染,所以各国都把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。我国交通部门已经把不停车收费系统的开发和应用列为我国ITS领域首先启动的项目,并在“十五”期间列入交通科技的技术创新重点之一。 和传统的收费系统相比,ETC系统具有更高的通行能力,更少的基建投入,

更低的日常运营费用,更好的服务水平,更好的发展趋势。ETC系统是将来公路收费的大势所趋,它在国外已经广泛应用,在国内的应用也正逐步开展。它高速便捷的特点,在给广大车主带来更多方便的同时,还给道路管理单位带来更多的资金收益,是利国、利民,适合社会发展,适应未来科技发展的新时代产品。 ETC系统按收费站收费方式,可分为开放式和封闭式;按收费站车道配置,可分为ETC专用车道、MTC车道和ETC/MTC混合车道三类。鉴于我国道路实际情况,在较长的一段时间内,ETC和MTC将共存。 3.系统原理 ETC系统是利用微波(或红外或射频)技术、电子技术、计算机技术、通信和网络技术、信息技术、传感技术、图象识别技术等高新技术的设备和软件(包括管理)所组成的先进系统,以实现车辆无需停车既可自动收取道路通行费用。目前,大多数ETC系统均采用微波技术。 不停车收费系统通过路边车道设备控制系统的信号发射与接收装置(称为路边读写设备,简称RSE),识别车辆上设备(称为车载器,简称OBU)内特有编码,判别车型,计算通行费用,并自动从车辆用户的专用帐户中扣除通行费。对使用ETC车道的未安装车载器或车载器无效的车辆,则视作违章车辆,实施图象抓拍和识别,会同交警部门事后处理。 4.系统构成 电子不停车收费系统可分为前台和后台系统: (1)前台系统 包括三种核心设备:车辆自动识别系统(Au-tomatic Vehicle Identification简称AVI)、车辆自动分类系统(Automatic Vehicle Classification简称AVC)和录像实施系

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