龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/a45959276.html,
浅谈对并行数据库的认识
作者：张立荣
来源：《价值工程》2010年第11期
摘要: 网络技术的发展导致海量数据和信息的产生,如何对其进行正确有效组织和管理,这就对数据库的设计和实现提出了更高的要求,计算机数据库系统的应用和优化亦面临着挑战。本
文从并行数据库系统的体系结构、并行数据库的查询,聚集,排序及数据可靠性等方面入手,阐述了对并行数据库的认识和看法。
Abstract: The development of network technology led to massive data and information to be generated,how it can be correctly and effectively organized and managed,which put forward higher requirements to the design and achievement of database,and the computer database system and optimization also faces a challenge. This paper discusses the understanding on the parallel database from the architecture of parallel database systems,parallel database query,aggregation,sorting,and data reliability.
关键词: 并行;数据库;容错
Key words: parallel;database;fault-tolerant
中图分类号:TP392文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)11-0143-02
0引言
随着网络技术和计算机技术的飞速发展,人们的日常生活中产生着越来越多的数据和信息,如电卡消费记录等需要存储和保留,以方便用户查询留档。现有的单机系统对海量数据存储已
不能满足要求,对复杂的查询、聚集和排序等操作更是力不能及,因此对海量数据的有效管理是一个亟需解决的问题。本文从上述问题入手研究面向海量数据的并行数据库系统中查询、聚集和排序等操作及并行查询系统容错方法。
1研究前景
随着信息技术的发展网络的普及,各种应用业务需处理的数据量日益增长。对于大部分企
业来说,数据规模已达TB级以上,但由于传统数据库系统固有的I/O瓶颈和CPU瓶颈问题,一般意义上的服务器已经不能满足存储和访问的要求。而对于企业来说,为解决这些问题,很有必要设计一种基于多PC的并行数据库管理模式。
2发展现状
实验一认识本课程的主要实验环境 ——SQL SERVER 2000（2005） 一、实验目的： 1．初步了解数据库、数据库管理系统的概念。 2．重点认识和了解一个具体的数据库管理系统——SQL SERVER 2000（2005） 3．知道SQL SERVER 2000（2005）这个数据库管理软件都由哪些组件组成？这些组件都分别管理哪些方面的工作？ 4．对数据库里面包含的对象（表、视图、存储过程、触发器等）有个基本了解，为后面进一步学习打下基础。 二、实验内容： 1.什么是数据库？什么是数据库管理系统？目前市场上常见的数据库管理系统都有哪些？数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 答：数据库管理系统是指再计算机中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。 SYBASE ，DB2 ，ORACLE ，MySQL ，ACCESS ，VF ，Foxpro ，MS SQL Server ，Informix ，PostgreSQL 2．SQL SERVER 2000（2005）是哪个公司的产品？它有什么特点？ 答：微软，Microsoft SQL Server 2000 能提供超大型系统所需的数据库服务。大型服务器可能有成千上万的用户同时连接到SQL Server 2000 实例。SQL Server 2000 为这些环境提供了全面的保护，具有防止问题发生的安全措施，例如，可以防止多个用户试图同时更新相同的数据。SQL Server 2000 还在多个用户之间有效地分配可用资源，比如内存、网络带宽和磁盘I/O。 超大型Internet 站点可将其数据分开存放在多台服务器上，从而使处理负荷分散到多台计算机上，使站点能为成千上万的并发用户提供服务。 可以在一台计算机上运行多个SQL Server 2000 实例。例如，一个为其它许多组织提供数据库服务的组织可为每个客户组织单独运行一个SQL Server 2000 实例，而全部实例可集中在一台计算机上。这样，既隔开了每个客户组织的数据，同时又使服务组织只需管理一台服务器计算机从而减少了费用。 SQL Server 2000 应用程序可在装有SQL Server 2000 的计算机上运行。该应用程序通过Windows 进程间通讯(IPC) 组件（例如共享内存）而非通过网络连接到SQL Server 2000。这使SQL Server 2000 得以应用于应用程序必须在本地存储数据的小型系统中。 大型Web 站点和企业级数据处理系统通常会生成大量的数据库处理，超出了一台计算机的支持能力。在这些大型系统中，数据库服务由组成数据库服务层的一组数据库服务器提供。SQL Server 2000 不支持采用平衡负荷的聚集形式建立数据库服务层，但支持跨自主服务器组分存数据的机制。尽管每个服务器需分开管理，但组内的各个服务器可共同分担数据库处理负荷。共享同一工作负荷的一组自主服务器称为服务器联合体。
浅谈基于Web的数据库技术 摘要：数据库技术经历了层次数据库、网状数据库到关系数据库、面向对象数据库的发展，也经历了几代的发展模式，现在普遍应用的是B/S模式，本文对这种模式，以及XML和传统数据库的比较进行了比较浅显的分析。 关键词：Web；数据库；B/S；XML 引言 随着Internet技术的快速发展，Web数据库现已成为解决数据存储和数据处理的主流和核心技术。与传统数据库相比，现今的数据库面临着四个方面的变化，即数据容量的变化：数据量的急剧增长使数据库技术面临一个海量数据的管理问题；数据内容的变化：数据的内容呈现一个多方位的体现形式，要处理的数据的表现形式越来越丰富，也越来越复杂；系统本身的变化：系统体系结构的变化对数据库系统本身的系统结构和数据处理能力也提出了更新的要求；数据应用的变化：数据应用呈现出多样化的空间，如电子图书馆、电子政务，电子商务、网络教育等给数据库技术提出了新的问题纵观整个数据库信息系统平台的发展过程，先后共产生了以下四种模式：主机终端模式、文件服务器模式、客户机／服务器模式(client／server即c／s模式)，浏览器／服务器模式(Browser／Server即B／S模式)。其中，B／S模式是将Web技术与数据库管理系统(DBMS)有机融合在一起，充分发挥DBMS高效的数据 存储和管理能力和Web的易维护性，利用了大量已有的数据库信息资源，使用户可以在IE浏览器上就能够方便地查询和浏览数据库中的内容。所以，采用基于Web的数据库技术，开发动态的Web数据库应用已成为当今Web技术研究的热点和主流，许多基于大型数据库的信息系统正在采用这种全新的技术模式。 一、B/S模式的结构和工作原理 1、B/S模式的体系结构 基于Web的系统实际上是由两层C/S结构演变而来，其结构由浏览器、Web服务器+中间件和数据库服务器三个逻辑单元等共同组成。将Web的强大信息服务能力与数据库系统的数据管理能力有机地结合在一起，充分发挥各自的优点，避免各自固有的缺陷，从而起到事半功倍的效果。在该模式的系统中，所有数据都由现有的数据库技术存储与操作，客户机使用IE浏览器向服务器提出请求并即时返回查询结果。在Web与数据库集成系统中，最核心的部件就是Web数据库网关。Web数据库网关通过访问DBMS系统，来完成用Web 技术表达的用户请求。 2、B/S模式的工作原理 在B/S模式中，客户端首先运行浏览器软件(如IE等)。浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的请求，Web服务器在接受到客户端请求后，通过数据库网关，将这个请求转化为SQL语法，并交给数据库服务器，数据库服务器得到请求后，验证其合法性，并进行数据处理，处理完毕之后，将结果返回给Web服务器，Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化，并变成HTML文档形式，转发给客户端浏览器以Web页面形式显示出来，从而客户端得到所需的结果。当然，浏览器也会将更新、修改、删除、增加数据记录的请求申请到Web服务器，Web服务器通过数据库网关与数据库建立关联从而完成这些工作。 二、中间件连接W eb服务器和数据库服务器的几种方法 1、通用网关接口(CGI)
数据库技术领域的发展趋势 1 泛数据研究 2 国际数据库研究界动态 3 主流技术发展趋势 3.1 信息集成 3.2 数据流管理 3.3 传感器数据库技术 3.4 XML 数据管理 3.５网格数据管理 3.6 DBMＳ的自适应管理 3．７移动数据管理 3．8 微小型数据库技术 ３.9 数据库用户界面 1 泛数据研究的时代 数据库技术从诞生到现在,在不到半个世纪的时间里,形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域,吸引了越来越多的研究者加入,使得数据库成为一个研究者众多且被广泛关注的研究领域.随着信息管理内容的不断扩展和新技术的层出不穷,数据库技术面临着前所未有的挑战.面对新的数据形式,人们提出了丰富多样的数据模型(层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、半结构化模型等),同时也提出了众多新的数据库技术（XML 数据管理、数据流管理、Weｂ数据集成、数据挖掘等). 回顾数据库发展之初,数据模型是制约数据库系统的关键因素．E.F Cｏdd 博士(19２3-2003）提出的关系模型充分考虑了企业业务数据的特点，从现实问题出发,为数据库建立了一个坚实的数学基础.在整个计算机软件领域,恐怕难以找到第2 个像关系模型这样，概念如此简单,但却能带来如此巨大市场价值的技术. 关系模型在关系数据库理论基本成熟后,各大学、研究机构和各大公司在关系数据库管理系统(RDBＭS）的实现和产品开发中，都遇到了一系列技术问题.主要是在数据库的规模愈来愈大,数据库的结构愈来愈复杂，又有愈来愈多的用户共享数据库的情况下,如何保障数据的完整性、安全性、并发性以及故障恢复的能力,它成为数据库产品是否能够进入实用并最终
第一章认识数据和数据库 数据库系统概述 【教学目标】 1．了解信息与数据的关系。 2．理解数据处理的意义、计算机是数据（信息）处理的最理想工具。 3．了解数据管理的含义，数据管理的发展过程。 4．了解数据库系统概念、数据库系统的组成，以及它们之间的层次结构关系。 5．知道常见的数据库管理系统。 6．通过创设情境、讨论分析，使学生逐步理解数据库系统的必要性和重要性。 7．通过一个简单的“学校信息管理”系统的演示，激发学生对“数据管理”课程的学习兴趣，并促使学生开发更多“学校信息管理”的功能。 【教学重点】 了解数据库系统概念、数据库系统的组成，以及它们之间的层次结构关系。 【教学难点】 理解数据库系统的必要性和重要性。 【教学资源】 1．Access数据库：“学校信息” 2．相关数据表 【教学过程】
数据库系统概述 一、信息与数据 举例： 数据：一次考试“成绩”数据。 信息：通过对数据的统计也许能看出教学中的问题以及提出针对的措施，也就是说：经过数据处理，得到信息，利用信息，指导教学。 结论： 1．数据是信息的载体； 2．信息是数据所表示的内容。 二、数据处理 举例： 要求计算各科年级的平均分、标准差、最高分…… 结论： 1．数据处理目的：为了获得更有价值的数据（信息）。 2．计算机是进行数据处理的最理想工具。 三、数据管理 数据处理的运算相对比较简单，但是数据量大，而且数据之间存在着联系；数据需要长期保存，反复使用，而且供多个用户使用。大量数据的组织、存储、修改、提取等问题都是数据管理的问题，所以数据管理是数据处理的核心问题。 （一）设置数据处理的三种方式： 要求学生对有关表格数据进行处理。 1．使用“计算器”，模拟“人工数据管理阶段”的数据处理情境 （1）计算“成绩”表中年级“语文”成绩平均分。 （为了节约时间，只算20个成绩的平均分） （2）上一步完成后，问学生统计结果出来了，原始数据保存在哪里？又问语文试卷上有一道题批错了，上面20个同学中有6个同学成绩做了修改，请重新计算平均分， 有何感想？ 结论： （1）计算机刚出现时，主要进行计算，不对数据进行存储、修改等管理。所以，用户不仅要编写处理数据的程序，还要设计数据的存取、输入输出方法等等。 （2）这一阶段计算机只管计算，不管理数据。数据要靠“人工管理”。
数据库作业 姓名：杜霞 学号：1214210141 班级：信12本1
浅谈数据库的发展 数据库（Databases，简称DB）是指长期保存在计算机的存储设备上、并按照某种模型组织起来的、可以被各种用户或应用共享的数据的集合。数据库管理系统（Database Management Systems，简称DBMS）是指提供各种数据管理服务的计算机软件系统，这种服务包括数据对象定义、数据存储与备份、数据访问与更新、数据统计与分析、数据安全保护、数据库运行管理以及数据库建立和维护等。由于企业信息化的目的就是要以现代信息技术为手段，对伴随着企业生产和经营过程而产生的数据进行收集、加工、管理和利用，以改善企业生产经营的整体效率，增强企业的竞争力。所以，数据库是企业信息化不可缺少的工具，是绝大部分企业信息系统的核心。 数据库主流产品的发展现状 数据库管理系统经历了30多年的发展演变，已经取得了辉煌的成就，发展成了一门内容丰富的学科，形成了总量达数百亿美元的一个软件产业。根据Gartner Dataquest公司的调查，2000年国际数据库市场销售总额达88亿美元，比1999年增长10%。根据CCID的报告，2000年的中国数据库管理系统市场销售总额达24.8亿元，比1999年增长了41.7%，占软件市场总销售额的10.8%。可见，数据库已经发展成为一个规模巨大、增长迅速的市场。 目前，市场上具有代表性的数据库产品包括Oracle公司的Oracle、IBM公司的DB2以及微软的SQL Server等。在一定意义上，这些产品的特征反映了当前数据库产业界的最高水平和发展趋势。因此，分析这些主流产品的发展现状，是我们了解数据库技术发展的一个重要方面。 （1）关系数据库技术仍然是主流 关系数据库技术出现在20世纪70年代、经过80年代的发展到90年代已经比较成熟，在90年代初期曾一度受到面向对象数据库的巨大挑战，但是市场
数据库技术的发展(一) (总分：15.00，做题时间：90分钟) 一、{{B}}选择题{{/B}}(总题数：5，分数：5.00) 1.采用扩展关系数据模型的方法建立的数据库系统，称做 ______。 （分数：1.00） A.对象-关系数据库系统√ B.扩展关系数据库系统 C.拓展关系数据库系统 D.以上都不正确 解析： 2.下列哪一种结构是支持并行数据库系统最好的结构? ______。 （分数：1.00） A.共享内存 B.共享磁盘 C.无共享√ D.层次模式 解析： 3.下面属于并行数据库系统目标的是 ______。Ⅰ．高性能Ⅱ．高可用性Ⅲ．高扩充性 （分数：1.00） A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅱ和Ⅲ C.Ⅰ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ√ 解析： 4.下列属于粗粒度并行机特点的是 ______。 （分数：1.00） A.拥有大量的处理器 B.共享一个主存√ C.单个事务运行得更快 D.数据库一般将一个查询分配到多个处理器上 解析： 5.操作型数据和分析型数据具有不同的特征，下列哪一个是操作型数据的特征? ______。 （分数：1.00） A.可更新的√ B.历史的(包括过去数据) C.支持管理决策的 D.面向主题的 解析： 二、{{B}}填空题{{/B}}(总题数：5，分数：10.00) 6.在客户机/服务器工作模式中，客户机可以使用{{U}} 【1】 {{/U}}向数据库服务器发送查询命令。（分数：2.00） 填空项1:__________________ （正确答案：结构化查询语言/SQL） 解析： 7.分布式数据库系统与集中式数据库系统最大的区别是分布式数据库中的数据{{U}} 【2】 {{/U}} 存储在多个场地。 （分数：2.00）
浅谈数据库建设的几点体会 【摘要】通过论述在专题数据库建设工作中的几点体会，结合分析我国数据库建设现状，总结介绍了数据库建设必需的技术要素并提出了在数据库建设中对图书馆文献资源利用新的认识和看法。 【关键词】数据库建设；图书馆文献资源；利用 当今时代是飞速发展的信息时代，各行各业都离不开信息处理，这正是计算机被广泛应用于信息管理系统的大环境。计算机的最大好处在于利用它能够进行信息管理，使用计算机进行信息控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。尤其对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。基于这一优势，电子数据库的重要性得到了迅速的提升，数据库的功能随着互联网技术推广得到了前所未有的最大限度利用。计算机技术引入文献工作之后，由于手段的先进和检索的便利，数据库的制作逐步繁荣起来，出现一些大型的数据库，例如美国的《CA》。网络技术的出现，使人们感受到了使用数据库的便利。到现在，各种数据库层出不穷，在文献工作中，数据库的制作也成为了寻常的事情。 从2005年至今，笔者一直负责组织实施河北文化信息资源共享中心网站的的数据库建设，其中包括了《数字期刊库》、《燕赵名人数据库》、《河北梆子原始资料库》、《燕赵十三梅数据库》几个大型数据库的建设工作，并参与了《纪念抗日战争胜利60周年》和《河北红色旅游》两个专题
数据库的制作。其中《燕赵名人数据库》收录了燕赵古今名人信息，共计8646条，文字240万字。《燕赵十三梅数据库》完整的呈现了河北十三位荣获全国戏曲最高奖“梅花奖”演员的生平、艺术创作、生活趣事等，共计1220条，图片200幅，文字150万字。《河北梆子原始资料库》完成了包括《中国京剧音配像精粹》、《河北梆子经典》、《河北梆子名家名段》、《中国评剧大全》及《中国评剧荟萃》等共计662部VCD的数字化转换工作。《数字期刊库》更是以每年5000千篇期刊，150万字的，1000多幅图片的工作量提交文化部全国文化信息资源共享工程数据库，至今以有五年时间。《红色旅游数据库》包括河北省著名红色旅游景点、英雄人物、历史事件、红色视频等栏目，共计3000条，视频5部，图片100幅。《纪念抗日战争胜利60周年》专题数据库配合纪念抗战胜利活动的举办取得了良好的社会效应，并亦已提交文化部全国文化信息资源共享工程数据库。这几个数据库的建立是依托河北省图书馆现有资源，经过重新加工整合，以生动活泼的网络形式展现给读者。这些特色数据库从一个侧面展示了河北文化的独有魅力。 在工作中，本人对数据库、数据库技术和数据库制作有了一些新的认识和看法，写成本文，以供大家以后工作时借鉴。 1.数据库制作的两大技术要素 在技术上，制作专题数据库主要有两大方面的基本要求：计算机技术和网络技术、文献资源处理技术。 1.1计算机技术和网络技术。
并行数据库系统
并行数据库系统 1 并行数据库概述 并行数据库系统是在并行机上运行的具有并行处理能力的数据库系统，是数据库技术与并行计算技术结合的产物。 1.1 并行数据库系统的目标： 1．高性能。通过将数据库在多个磁盘上分布存储，利用多个处理机对磁盘数据进行并行处理，解决I/O 瓶颈问题。通过开发查询间并行性、查询内并行性以及操作内并行性，提高查询效率。 2．高可用性。可通过数据复制来增强数据库的可用性，当一个磁盘损坏时，该盘上的数据在其他磁盘上的副本仍可供使用。 3．可扩充性。系统通过增加处理和存储能力而平滑地扩展性能的能力。 ● 线形伸缩比：是指任务扩大N 倍、系统处理和存储能力也扩大N 倍时系统性能不变，即： 小任务在小系统上的运行时间与大（N 倍）任务在大系统上的运行时间之比为1。 ● 线形加速度比：是指任务不变、系统处理和存储能力扩大N 倍时系统性能也提高N 倍，即： 小系统上执行一个任务的时间与大（N 倍）系统上执行同一个任务的时间之比为N 。 1.2 支持并行数据库的并行结构 1.2.1 共享内存（SM ）并行结构 … …
… 图1.1 SM 结构并行计算机（负荷比较均衡、成本高、可用性不是很好） 1.2.2 共享磁盘（SD ）并行结构 …
… 图1.2 SD 结构并行计算机（成本低、可扩充性好、可用性强。实现起来比复杂） 1.2.3 无共享资源（SN ）并行结构 …
… … 图1.3 SN 结构并行计算机（成本低、可伸缩性与可用性高。实现复杂、节点负荷难均衡） 1.2.4 三种并行结构比较 表1.1 三种并行结构比较
数据库技术及其发展趋势 数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。 数据库技术研究和管理的对象是数据，所以数据库技术所涉及的具体内容主要包括：通过对数据的统一组织和管理，按照指定的结构建立相应的数据库和数据仓库；利用数据库管理系统和数据挖掘系统设计出能够实现对数据库中的数据进行添加、修改、删除、处理、分析、理解、报表和打印等多种功能的数据管理和数据挖掘应用系统；并利用应用管理系统最终实现对数据的处理、分析和理解。 一、数据库发展历史 第一代数据库系统是20世纪70年代研制的层次和网状数据库系统。层次数据库系统的典型代表是1969年IBM公司研制出的层次模型的数据库管理系统IMS。20世纪60年代末70年代初，美国数据库系统语言协会CODASYL(Conference on Data System Language）下属的数据库任务组DBTG(Data Base Task Group）提出了若干报告，被称为DBTG报告。DBTG报告确定并建立了网状数据库系统的许多概念、方法和技术，是网状数据库的典型代表。在DBTG思想和方法的指引下数据库系统的实现技术不断成熟，开发了许多商品化的数据库系统，它们都是基于层次模型和网状模型的。 可以说，层次数据库是数据库系统的先驱，而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基者。 第二代数据库系统是关系数据库系统。20世纪70年代是关系数据库理论研究和原型开发的时代，其中以IBM公司的San Jose研究试验室开发的System R 和Berkeley大学研制的Ingres为典型代表。大量的理论成果和实践经验终于使关系数据库从实验室走向了社会，因此，人们把20世纪70年代称为数据库时代。20世纪80年代几乎所有新开发的系统均是关系型的，其中涌现出了许多性能优良的商品化关系数据库管理系统，如DB2、Ingres、Oracle、Informix、Sybase 等。这些商用数据库系统的应用使数据库技术日益广泛地应用到企业管理、情报检索、辅助决策等方面，成为实现和优化信息系统的基本技术。 第三代数据库系统从20世纪80年代以来，数据库技术在商业上的巨大成功刺激了其他领域对数据库技术需求的迅速增长。这些新的领域为数据库应用开辟了新的天地，并在应用中提出了一些新的数据管理的需求，推动了数据库技术的研究与发展。 1990年高级DBMS功能委员会发表了《第三代数据库系统宣言》，提出了第三代数据库管理系统应具有的三个基本特征： 应支持数据管理、对象管理和知识管理。必须保持或继承第二代数据库系统的技术。必须对其他系统开放 二、数据库技术发展趋势 针对关系数据库技术现有的局限性，理论界如今主要有三种观点 :
《数据库技术》 实验指导书徐州师范大学计算机科学与技术学院
实验一使用数据库管理系统(2学时) 【实验目的】 1.掌握服务管理器的启动和停止方法； 2.掌握注册服务器的步骤； 3.掌握在SQL Server 2008中创建和编辑数据库； 4.掌握备份、附加和分离数据库的方法 【实验要求】 1.熟练掌握SQL Server2008数据库服务器服务启动和注册方法； 2.熟练使用Management Studio界面方式创建及编辑数据库； 3.熟练进行数据库备份、分离附加操作； 4.独立完成实验内容，并提交书面实验报告。 【实验内容】 1. 管理SQL Server 2008服务器，主要包括启动、暂停、停止和重新启动等操作； 2. 注册SQL Server 2008服务器。 3. 使用SQL Server 2008对象资源管理器和SQL语句（新建查询）两种方法，完成学生管理系统数据库的创建，修改数据库属性。 （1）创建一个数据库，要求如下。 ●数据库名“STUDENT”。 ●数据库中包含一个数据文件，逻辑文件名为student_data，磁盘文件名为 student_data.mdf，文件初始容量为10MB，最大容量为100MB，文件容量递增值为5％。 ●事务日志文件，逻辑文件名为student_log，磁盘文件名为student_log.ldf，文件初始 容量为5MB，最大容量为30MB，文件容量递增值为2MB。 （2）对该数据库做如下修改。 ●添加一个数据文件．逻辑文件名为student2_data，磁盘文件名为student2_data.ndf， 文件初始容量为5MB，最大容量为50MB，文件容量递增值为5MB。 ●将日志文件的最大容量增加为50MB．递增值改为3MB。 （3）将学生数据库更名为STU。 （4）备份STUDENT数据库。 （5）删除STUDENT数据库。 （6）还原STUDENT数据库。 4.附加给定的数据库文件并分离创建好的数据库文件。 【实验步骤】 1.管理SQL Server 2008服务器，主要包括启动、暂停、停止和重新启动等
V ol.15, No.12 ?2004 Journal of Software 软 件 学 报 1000-9825/2004/15(12)1822 数据库技术发展趋势 ? 孟小峰1+, 周龙骧2, 王 珊1 1 (中国人民大学 信息学院,北京 100872) 2(中国科学院 数学与系统科学研究院 数学研究所,北京 100080) State of the Art and Trends in Database Research MENG Xiao-Feng 1+, ZHOU Long-Xiang 2, WANG Shan 1 1 (Information School, Renmin University of China, Beijing 100872, China) 2(Institute of Mathematics, Academy of Mathematics and Systems Sciences, The Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China) + Corresponding author: Phn: +86-10-62515575, E-mail: xfmeng@https://www.doczj.com/doc/a45959276.html,, https://www.doczj.com/doc/a45959276.html, Received 2004-07-28; Accepted 2004-09-06 Meng XF, Zhou LX, Wang S. State of the art and trends in database research. Journal of Software , 2004,15(12):1822~1836. https://www.doczj.com/doc/a45959276.html,/1000-9825/15/1822.htm Abstract : This paper discusses the state of the art, the challenge problems that we face, and the future trends in database research field. It covers the hot topics such as information integration, stream data management, sensor database technology, XML data management, data grid, self-adaptation, moving object management, small-footprint database, and user interface. Key words : database; DBMS; pan-data 摘 要: 讨论目前数据库研究领域中最热门的几个研究方向的发展现状、面临的问题和未来趋势.包括信息集成、数据流管理、传感器数据库技术、XML 数据管理、网格数据管理、DBMS 自适应、移动数据管理和微小数据库,数据库用户界面等. 关键词: 数据库;数据库管理系统;泛数据 中图法分类号: TP311 文献标识码: A ? Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant Nos.60073014, 60273018 (国家自然科学基金); the Key Project of Ministry of Education of China under Grant No.03044 (国家教育部科学技术重点项目); the Excellent Young Teachers Program of Ministry of Education of China (国家教育部优秀青年教师资助计划) 作者简介: 孟小峰(1964－),男,博士,教授,博士生导师,主要研究领域为Web 数据集成,XML 数据库,移动数据管理;周龙骧(1938－),男,研究员,博士生导师,主要研究领域为数据库系统实现技术,分布式数据库技术,电子商务技术;王珊(1944－),女,教授,博士生导师,主要研究领域为数据库,知识库,数据仓库.
数据库技术与发展论述 数据库技术主要是研究如何存储、使用和管理数据，是计算机技术中发展最快、应用最广的技术之一。作为计算机软件的一个重要分支，数据库技术一直是倍受信息技术界关注的一个重点。尤其是在信息技术高速发展的今天，数据库技术的应用可以说是深入到了各个领域当中。当前，数据库技术已成为现代计算机信息系统和应用系统开发的核心技术，数据库已成为计算机信息系统和应用系统的组成核心，更是未来“信息高速公路”的支撑技术之一。因此，为了更好的认识和掌握数据库技术的发展方向，对数据库发展进行综合论述，对数据库技术发展的总体态势有比较全面的认识，从而推动数据库技术研究理论的进一步发展是非常有必要的。 数据库的定义 数据库，英文为Database，这个名词起源于20世纪50年代，顾名思义，就是存放数据的仓库，这样的理解是不确切的，实际上数据仓库已经成为数据库技术中的另一个专用名词，是数据库技术的一个新的应用领域。数据库的一般定义为：存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。其作用主要是共享数据库中的资源信息。数据库有以下几个特点。 数据结构化 在数据库系统中，数据不再像文件系统中的数据那样从属于特定的应用，而是面向全组织的复杂的数据结构，数据的结构化是数据库区别于文件系统的根本特征。 数据共享 数据库系统中的数据可供多个用户、多种语言和多个应用程序共享，这是数据库技术的基本特征，数据共享大大减少了数据的冗余度和不一致性，大大提高了数据的利用率和工作效率。数据独立性 数据独立性包括数据的物理独立性和逻辑独立性。用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库的数据是相互独立的，这就是数据的物理独立性；同时用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，这就是数据的逻辑独立性；它不会因一方的改变而改变，这大大地减少了应用程序设计和数据库维护的工作量。 数据库的发展历史 数据管理的发展经历了人工管理、文件系统和数据库3个阶段。 人工管理阶段（20世纪50年代中期以前） 在人工管理阶段，计算机主要应用与科学计算，对于数据保存的需求尚不迫切，数据的管理是靠人工进行的，计算机不保存数据，也没有专用的软件对数据进行管理，只有程序（Program）的概念，没有文件（File）的概念，一组数据对应一个应用程序，数据存在大量重复存储的现象。 文件系统阶段（20世纪50年代后期到60年代中期） 由于计算机技术的发展，硬件方面有了可以直接存取的外部存储设备，软件方面有了操作系统中专门管理数据的文件系统。数据的管理是以独立的数据文件形式存放，并可按记录存取。在文件系统阶段，一个应用程序可以处理多个数据文件，文件系统在程序与数据之间起到了接口的作用，使程序和数据有了一定的独立性，这使得程序源可以集中精力于算法，不必过多地考虑物理细节，因此在这一时期各种数据结构和算法得到了充分的发展，大大丰富了计算机科学，今天的数据库也正是在文件系统的基础上发展起来的。但是，文件系统的知名缺陷是数据文件之前缺乏有机的联系，数据与程序之间缺乏独立性，不能有效地共享相同的数据，从而造成数据的冗余度大和不一致性，给数据的修改和维护带来了困难。 数据库系统阶段（20世纪60年代后期至今）
院系：生命科技学院班级：农学122班
目录 一、引言 (2) 二、数据库技术的基本概述 (2) 三、数据库技术发展历史 (3) 1.第一代数据库系统 (3) 2.第二代数据库系统 (3) 3.第三代数据库系统 (4) 四、当今主流数据库技术发展状况 (4) 1．信息集成 (4) 2．传感器数据库技术 (5) 3．网格数据管理 (6) 4．移动数据管理 (6) 5．微小型数据库技术 (7) 6. 数据加密技术 (7) 1）数据加密方法 (8) 2）基于公钥的加密算法 (8) 五、数据库技术在今后的发展趋势 (9) 1.性能与易用性仍是数据库完善的必经之路 (9) 2.搜索是数据库的未来之路 (9) 3.开源数据库有望走向应用主流 (10) 4.未来数据库发展主要趋势 (10) 四、结束语 (11)
数据库技术现状及其发展趋势 内容摘要：由于数据库技术在特殊领域的应用和其他相关学科技术的发展，促使数据库技术不断创新、发展。本文阐述了一些新的数据库技术及新一代数据库技术的发展方向。 关键词：数据库信息集成网格数据管理移动数据库数据加密技术发展趋势 一、引言[1] 数据库技术是计算机科学的重要分支，主要研究如何安全高效地管理大量、持久、共享的数据。数据库的研究始于20世纪60年代中期，从诞生到现在，在不到半个世纪的时间里，形成了坚实的理论基础、成熟的商业产品和广泛的应用领域，目前数据库成为一个研究者众多且被广泛关注的研究领域。随着信息管理内容的不断扩展和新技术的层出不穷，数据库技术面临着前所未有的挑战。面对新的数据形式，人们提出了丰富多样的数据模型（层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、半结构化模型等），同时也提出了众多新的数据库技术（XML 数据管理、数据流管理、Web 数据集成、数据挖掘等）。在Web 大背景下的各种数据管理问题成为人们关注的热点。本文讨论目前数据库研究领域中最热门的几个研究方向的发展现状、面临的问题和未来趋势。 二、数据库技术的基本概述 数据库技术是信息系统的一个核心技术。是一种计算机辅助管理数据的方法，它研究如何组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据。是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术。即：数据库技术是研究、管理和应用数据库的一门软件科学。 数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分，是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题，在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。
数据库新技术及其发展 趋势 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
数据库新技术及其发展趋势 数据库技术是计算机科学的重要分支,主要研究如何安全高效地管理大量、 持久、共享的数据。数据库的研究始于20世纪60年代中期,它的发展有着三大 标志性事件。第一件大事, 1969年IBM公司研制开发了基于层次模型的数据库管理系统的商品化软件InformationManagement System,即IMS系统,是首例成功的数据库管理系统软件。第二件大事,美国数据系统语言协会CODASYL (Conference On DataSystem Language)下属的数据库任务组DBTG(Data Base TaskGroup)对数据库方法进行系统的研究和讨论后,于20世纪60年代末到70年代初提出了若干报告。DBTG报告确定并建立了数据库系统的许多概念、方法和技术。DBTG所提议的方法是基于网状结构的,它是数据库网状模型的基础和典型代表。第三件大事, 1970年IBM公司San Jose研究实验室的研究员E. F. Codd博士发表了题为“大型共享数据库数据的关系模型”的论文,提出数据库的关系模型,从而开创了数据库关系方法和关系数据理论的研究领域,为关系数据库技术奠定了理论基础, E. F. Codd因此在1981年获得ACM图录奖。20世纪80年代几乎所有新开发的 系统都是关系系统。随着计算机系统硬件、Internet和Web技术的发展,数据库系统所管理的数据格式、数据处理方法以及应用环境不断变化,同时人工智能、 多媒体技术和其他学科技术的发展,数据库技术面临着前所未有的挑战。 当前数据库技术发展的现状，关系数据库技术仍然是主流 国内数据库的发展趋势也是飞速的，在数据库技术的当前及未来发展里程中, 数据仓库以及基于此技术的商业智能无疑将是大势所趋。IBM的实验室在这方面进行了10 多年的研究, 并将研究成果发展成为商用产品。除了用于
《走进数据库》(说课)教学设计Teaching design of entering database
《走进数据库》(说课)教学设计 前言：小泰温馨提醒，信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，主 要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。本教案 根据信息技术课程标准的要求和针对教学对象是高中生群体的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调 整及打印。 【教材分析】本节教材是采用中国地图出版社必修模块信息技术 基础的第三单元“科学管理信息”的第二节“走进数据库”。内 容是认识数据库，从而实现对数据库的操作。通过研究解决问题，体会数据库技术对于检索大量数据时的方便快捷。让学生在解决 问题过程中学会数据库的查询、更新、排序等操作。【学情分析】在初三的课本中就已经涉及到了数据库的知识，但是由于初中学 生在思想、身体以及心理等各方面都不成熟，对纯理论性的知识 的接受能力还很弱，加上数据库较抽象，比较难理解的特点，从 而造成学生进入高一后，对数据库的认识仍很模糊。但是高中学 生开始形成主动进行认知加工的心理倾向，在学习上也正趋向于 通过联系的观点以及理性的逻辑判断来进行。因此，针对这个特点，从这些学生的具体情况出发，给他们创造自主探索的条件， 让他们在不知不觉中对“access数据库”的认识不断升华，从而 提高他们的信息素养以及实现本课教学目的。所以现在为了让学 生更好地掌握这一知识点，应广泛调动他们的学习兴趣，增强学 习的主动性。应注重教学过程的设计。进行富有创意的设计，将
数据库是一个共享资源，可以提供多个用户使用。这些用户程序可以一个一个地串行执行，每个时刻只有一个用户程序运行，执行对数据库的存取，其他用户程序必须等到这个用户程序结束以后方能对数据库存取。但是如果一个用户程序涉及大量数据的输入/输出交换，则数据库系统的大部分时间处于闲置状态。因此，为了充分利用数据库资源，发挥数据库共享资源的特点，应该允许多个用户并行地存取数据库。但这样就会产生多个用户程序并发存取同一数据的情况，若对并发操作不加控制就可能会存取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性，所以数据库管理系统必须提供并发控制机制。并发控制机制的好坏是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一。 DM用封锁机制来解决并发问题。它可以保证任何时候都可以有多个正在运行的用户程序，但是所有用户程序都在彼此完全隔离的环境中运行。 一、并发控制的预备知识 (一) 并发控制概述 并发控制是以事务（transaction）为单位进行的。 1. 并发控制的单位――事务 事务是数据库的逻辑工作单位，它是用户定义的一组操作序列。一个事务可以是一组SQL 语句、一条SQL语句或整个程序。 事务的开始和结束都可以由用户显示的控制，如果用户没有显式地定义事务，则由数据库系统按缺省规定自动划分事务。 事务应该具有4种属性：原子性、一致性、隔离性和持久性。 （1）原子性 事务的原子性保证事务包含的一组更新操作是原子不可分的，也就是说这些操作是一个整体，对数据库而言全做或者全不做，不能部分的完成。这一性质即使在系统崩溃之后仍能得到保证，在系统崩溃之后将进行数据库恢复，用来恢复和撤销系统崩溃处于活动状态的事务对数据库的影响，从而保证事务的原子性。系统对磁盘上的任何实际数据的修改之前都会将修改操作信息本身的信息记录到磁盘上。当发生崩溃时，系统能根据这些操作记录当时该事
并行数据库系统 1并行数据库概述 并行数据库系统是在并行机上运行的具有并行处理能力的数据库系统，是数据库技术与并行计算技术结合的产物。 1.1并行数据库系统的目标: 1.高性能。通过将数据库在多个磁盘上分布存储，利用多个处理机对磁盘数据进行并行处理，解决过开发查询间并行性、查询内 并行性以及操作内并行性，提高查询效率。 2.高可用性。可通过数据复制来增强数据库的可用性，当一个磁盘损坏时，该盘上的数据在其他磁盘上的副本仍可供使用。 3.可扩充性。系统通过增加处理和存储能力而平滑地扩展性能的能力。 线形伸缩比：是指任务扩大N倍、系统处理和存储能力也扩大N倍时系统性能不变，即: 小任务在小系统上的运行时间与大（N倍）任务在大系统上的运行时间之比为1。 线形加速度比：是指任务不变、系统处理和存储能力扩大N倍时系统性能也提高N倍，即: 小系统上执行一个任务的时间与大（ 1.2支持并行数据库的并行结构 1.2.1 共享内存（SM ）并行结构 图1.1 SM结构并行计算机（负荷比较均衡、成本高、可用性不是很好）I/O瓶颈问题。通 N倍）系统上执行同一个任务的时间之比为N。
图1.2 SD结构并行计算机（成本低、可扩充性好、可用性强。实现起来比复杂）1.2.2共享磁盘（SD）并行结构 1.2.3无共享资源（SN）并行结构 图1.3 SN结构并行计算机（成本低、可伸缩性与可用性高。实现复杂、节点负荷难均 衡）
3 表1.1三种并行结构比较 2并行数据库的并行查询处理技术 顺序执行计划：SP （ Sequential plan ） 并行执行计划：PP （ Parallel plan ） 对于查询Q ,若某个并行执行计划PP 与Q 的一个顺序执行计划SP 对应于相同的操作树，则称 PP 为SP 的一个并行化方案，而由顺序执行计划 SP 得到的某个PP 的过程称为并行化。 例：求每个部门职工的平均工资，并按平均工资升序排列。 DEP T.DEPTNUM = EMP .DEPTNUM 1.2.4 种并行结构比较 SELECT DEPTNUM AVG (SAL ) AVGSAL FROM EMP GROU P BY DEPTNUM BY AVGSAL ; ORDER 这里，分组和排序可以并行（流水线式） 2.1并行粒度 并行粒度指的是查询执行的并行程度，可分为四种: （1） 事务间并行性。 是粒度最粗也是最容易实现的并行性。由于这种并行性允许多个进程或线索同时处理多个用户 （集中式数据库也这样做） (2) 请求，因此可以显著增加系统吞吐量，支持更多的并发用户。 查询间并行性（也就是事务内并行性） 同一事务内的不同查询 如果是不相关的，它们并行执行必将提高效率， 但是，同一事务内的查 (3) 询如果是相关的，它们并行执行比较复杂，系统必须进行相关性控制。 操作间并 行性（也就是查询内并行性） 同一查询内的不同操作往往可以并行执行。考虑一条 SQL 查询语句可以分解成多个子操作, 有多个处理机执行。例如下列查询: SELECT DEPTNUM ， EMPNUM FROM DEPT , EMP WHERE
目录 1.数据库系统 (1) 1.1数据库的发展 (1) 1.1.1数据库的现状 (1) 1.1.2数据库的特点 (1) 1.1.3数据库的发展趋势 (2) 1.2关系型数据库 (3) 1.2.1关系型数据库的发展状况 (3) 1.2.2关系型数据库的特点 (4) 1.3对象-关系型数据库 (4) 1.3.1对象-关系型数据库的发展 (4) 1.3.2对象-关系型数据的优点 (5) 2.数据库与物联网的关系 (5) 2.1 物联网的定义 (5) 2.2 数据库技术在物联网中的应用 (5)
浅谈对工程数据库的理解 1.数据库系统 1.1数据库的发展 1.1.1数据库的现状 数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要分支。今天信息资源已成为各个部门的重要财富建立一个满足各级部门信息处理要求的行之有效的信息系统也成为一个企业或组织生存和发展的重要条件。因此作为信息系统核心和基础的数据库技术得到越来越广泛的应用，从小型单项事务处理系统到大型信息系统，从联机事务处理到联机分析处理，从一般企业管理到计算机辅助设计与制造，计算机集成制造系统，电子政务，电子商务地理信息系统等，越来越新的应用领域采用数据库技术来存储和处理信息资源。对于一个国家来说，数据库的建设规模，数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量这个国家信息化程度的重要标志。数据库是长期存储在计算机内有组织的大量的共享的数据的集合。数据库系统的出现使信息系统从加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段。这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。数据库已成为现代信息系统的重要组成成分。具有数百G，数百T，甚至数百P字节的数据库已普遍存在于科学技术，工业，农业，商业，服务业和政府部门的信息系统中。数据库技术是计算机领域中发展最快的技术之一。 1.1.2数据库的特点 数据库系统一般由数据库，数据库管理系统，应用系统和数据库管理员构成。数据库系统有以下的特点：数据结构化；数据的共享性高，冗余度低，易于扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。数据库系统数据量都很大，加之 1