第14讲数据库的存储管理
智能控制原理与应用第三版课后答案
智能控制原理与应用第三版课后答案数据库原理与应用教程第三版课后答案第 1 章数据库概述 2．与文件管理相比，数据库管理有哪些优点？答：将相互关联的数据集成在一起，具有较少的数据冗余，程序与数据相互独立，保证数据的安全可靠，最大限度地保证数据的正确性，数据可以共享并能保证数据的一致性。
3．比较文件管理和数据库管理数据的主要区别。
请问：数据库系统与文件系统较之实际上就是在应用程序和存储数据的数据库之间减少了一个系则复软件，即为数据库管理系统，使以前在应用程序中由开发人员同时实现的很多繁杂的操作方式和功能，都可以由这个系统软件顺利完成，这样应用程序不再须要关心数据的存储方式，而且数据的存储方式的变化也不再影响应用程序。
而在文件系统中，应用程序和数据的存有储是密切有关的，数据的存储方式的任何变化都会影响至应用程序，因此有利于应用领域程序的保护。
4．数据库管理方式中，应用程序是否需要关心数据的存储位置和结构？为什么？答：不需要。
因为在数据库系统中，数据的存储位置以及存储结构保存在数据库管理系统中，从数据到物理存储位置的转换是由数据库管理系统自动完成的。
6．在数据库系统中，应用程序可以不通过数据库管理系统而轻易出访数据库文件吗？请问：无法。
7．数据独立性指的是什么？它能带来哪些好处？答：数据独立性指的是数据的逻辑独立性和物理独立性。
逻辑独立性带来的好处是当表达现实世界信息的逻辑结构发生变化时，可以不影响应用程序；物理独立性增添的好处就是当数据的存储结构发生变化时，可以不影响数据的逻辑非政府结构，从而也不影响应用程序。
8．数据库系统由哪几部分组成，每一部分在数据库系统中的作用大致是什么？答：数据库系统由三个主要部分组成，即数据库、数据库管理系统和应用程序。
数据库是数据的汇集，它以一定的组织形式存于存储介质上；数据库管理系统就是管理数据库的系统软件，它可以同时实现数据库系统的各种功能；应用程序指以数据库数据为核心的应用程序。
计算机等级考试《三级数据库技术》专用教材考纲分析+考点精讲+真题演练
XX年全国计算机等级考试《三级数据库技术》专用教材【考纲分析＋考点精讲＋真题演练】最新资料，WORD格式，可编辑修改！目录第1章数据库应用系统开发方法................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................1.1 数据库应用系统概述...............................................考点1 数据库系统和数据库应用系统的区别 ..........................考点2 数据库应用系统设计与开发的定义 ............................1.2 数据库应用系统生命周期...........................................考点1 软件工程与软件开发方法 ....................................考点2 DBAS生命周期模型..........................................1.3 规划与分析.......................................................考点1 概述 ....................................................考点2 系统规划与定义 ............................................考点3 可行性分析 ................................................考点4 项目规划 ..................................................1.4 需求分析.........................................................考点1 系统需求 ..................................................考点2 数据需求分析 ..............................................考点3 功能需求分析 ..............................................考点4 性能需求分析 ..............................................考点5 其他需求分析 ..............................................1.5 系统设计.........................................................考点1 概念设计 ..................................................考点2 逻辑设计 ..................................................考点3 物理设计 ..................................................1.6 实现与部署.......................................................考点1 定义 ....................................................考点2 内容 ....................................................1.7 运行管理与维护...................................................考点1 内容 ....................................................考点2 重要性 .................................................... 第2章需求分析..............................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................2.1 需求分析.........................................................考点1 需求分析的概念与意义 ......................................考点2 需求获取的方法 ............................................考点3 需求分析过程 ..............................................2.2 需求分析方法.....................................................考点1 需求分析方法概述 ..........................................考点2 DFD需求建模方法...........................................考点3 其他需求建模方法 ..........................................考点4 DFD与IDEFO比较........................................... 第3章数据库结构设计........................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................3.1 数据库概念设计...................................................考点1 概念设计的任务 ............................................考点2 概念设计的依据及过程 ......................................考点3 数据建模方法 ..............................................考点4 概念设计实例 ..............................................3.2 数据库逻辑设计...................................................考点1 任务 ....................................................考点2 目标 ....................................................3.3 数据库物理设计...................................................考点1 物理设计的目的 ............................................考点2 数据库的物理结构 ..........................................考点3 索引 ....................................................考点4 数据库物理设计 ............................................考点5 其他物理设计环节 .......................................... 第4章数据库应用系统功能设计与实施..........................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................4.1 软件体系结构.....................................................考点1 定义 ....................................................考点2 功能 ....................................................考点3 分类 ....................................................4.2 软件设计过程.....................................................考点1 软件设计的目的 ............................................考点2 软件设计的原则 ............................................考点3 软件设计的分类 ............................................4.3 DBAS总体设计 ....................................................考点1 DBAS总体设计主要内容......................................考点2 DBAS体系结构设计..........................................考点3 DBAS软件总体设计..........................................考点4 软硬件选型与配置设计 ......................................考点5 业务规则初步设计 ..........................................4.4 DBAS功能概要设计 ................................................考点1 概述 ....................................................考点2 实现方法 ..................................................考点3 表示层概要设计 ............................................考点4 业务逻辑层概要设计 ........................................考点5 数据访问层概要设计 ........................................4.5 DBAS功能详细设计 ................................................考点1 表示层详细设计 ............................................考点2 业务逻辑层详细设计 ........................................4.6 应用系统安全架构设计.............................................考点1 数据安全设计 ..............................................考点2 环境安全设计 ..............................................考点3 制度安全设计 ..............................................4.7 DBAS实施.........................................................考点1 DBAS实施阶段的主要工作....................................考点2 创建数据库 ................................................考点3 数据装载 ..................................................考点4 编写与调试应用程序 ........................................考点5 数据库系统试运行 .......................................... 第5章UML与数据库应用系统 ..................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................5.1 DBAS建模.........................................................考点1 方法 ....................................................考点2 UML .......................................................5.2 DBAS业务流程与需求表达 ..........................................考点1 业务流程与活动图 ..........................................考点2 系统需求与用例图 ..........................................5.3 DBAS系统内部结构的表达 ..........................................考点1 DBAS系统内部结构分类......................................考点2 系统结构与类图 ............................................考点3 系统结构与顺序图 ..........................................考点4 系统结构与通信图 ..........................................5.4 DBAS系统微观设计的表达 ..........................................考点1 微观设计的表达方法 ........................................考点2 对象图 ....................................................考点3 状态机图 ..................................................考点4 时间图 ....................................................5.5 DBAS系统宏观设计的表达 ..........................................考点1 宏观设计的对象 ............................................考点2 包图 ....................................................考点3 交互概述图 ................................................考点4 复合结构图 ................................................5.6 DBAS系统实现与部署的表达 ........................................考点1 表达方法 ..................................................考点2 组件图 ....................................................考点3 系统实现与部署图 .......................................... 第6章高级数据查询..........................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................6.1 一般数据查询功能扩展.............................................考点1 使用TOP限制结果集 ........................................考点2 使用CASE函数 .............................................考点3 将查询结果保存到新表中 ....................................6.2 查询结果的并、交、差运算.........................................考点1 并运算 ....................................................考点2 交运算 ....................................................考点3 差运算 ....................................................6.3 相关子查询.......................................................考点1 概述 ....................................................考点2 语法格式 ..................................................考点3 用途 ....................................................6.4 其他形式的子查询.................................................考点1 替代表达式的子查询 ........................................考点2 派生表 ....................................................6.5 其他一些查询功能.................................................考点1 开窗函数 ..................................................考点2 公用表表达式 .............................................. 第7章数据库及数据库对象....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................7.1 创建及维护数据库.................................................考点1 SQL Server数据库概述......................................考点2 SQL Server数据库的组成....................................考点3 数据库文件组 ..............................................考点4 数据库文件的属性 ..........................................考点5 用T-SQL语句创建数据库 ....................................考点6 修改数据库 ................................................考点7 分离和附加数据库 ..........................................7.2 架构...........................................................考点1 定义 ....................................................考点2 架构对象的定义和种类 ......................................考点3 命名规则 ..................................................考点4 定义架构的T-SQL语句 ......................................考点5 删除架构的T-SQL语句 ......................................7.3 分区表...........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 创建分区表 ................................................7.4 索引.............................................................考点1 创建索引 ..................................................考点2 删除索引 ..................................................7.5 索引视图.........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 适合建立索引视图的场合 ....................................考点3 定义索引视图 .............................................. 第8章数据库后台编程技术....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................8.1 存储过程.........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 创建、执行和删除存储过程 ..................................8.2 用户定义函数.....................................................考点1 概述 ....................................................考点2 创建和调用标量函数 ........................................考点3 创建和调用内联表值函数 ....................................考点4 创建和调用多语句表值函数 ..................................考点5 删除用户自定义函数 ........................................8.3 触发器...........................................................考点1 基本概念 ..................................................考点2 创建触发器 ................................................考点3 删除触发器 ................................................8.4 游标...........................................................考点1 游标的组成 ................................................考点2 使用游标 .................................................. 第9章安全管理..............................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................9.1 安全控制.........................................................考点1 概述 ......................................................考点2 数据库安全控制的目标 ......................................考点3 数据库安全的威胁 ..........................................考点4 安全控制模型的内容 ........................................考点5 授权和认证 ................................................9.2 存取控制.........................................................考点1 自主存取控制（自主安全模式） ..............................考点2 强制存取控制 ..............................................9.3 审计跟踪.........................................................9.4 统计数据库的安全性...............................................考点1 统计数据库的定义 ..........................................考点2 安全性问题 ................................................考点3 解决方案 ..................................................考点4 目标 ....................................................9.5 SQL Server的安全控制 ............................................考点1 身份验证模式 ..............................................考点2 登录账户 ..................................................考点3 数据库用户 ................................................考点4 权限管理 ..................................................考点5 角色 ....................................................9.6 Oracle的安全管理 ................................................考点1 Oracle的安全控制机制......................................考点2 Oracle的特点..............................................考点3 用户与资源管理 ............................................考点4 权限管理 ..................................................考点5 审计功能 .................................................. 第10章数据库运行维护与优化.................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................10.1 数据库运行维护基本工作..........................................考点1 概述 ....................................................考点2 工作内容 ..................................................10.2 运行状态监控与分析..............................................考点1 定义 ....................................................考点2 监控分析机制的分类 ........................................10.3 数据库存储空间管理..............................................考点1 数据库的存储结构分类 ......................................考点2 管理内容 ..................................................考点3 数据库管理预测内容 ........................................10.4 数据库性能优化..................................................考点1 数据库运行环境与参数调整 ..................................考点2 模式调整与优化 ............................................考点3 存储优化 ..................................................考点4 查询优化 ..................................................考点5 SQL Server性能工具........................................ 第11章故障管理.............................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................11.1 故障管理概述....................................................考点1 故障类型及其解决方法 ......................................考点2 数据库恢复技术概述 ........................................11.2 数据转储（数据备份）............................................考点1 概述 ....................................................考点2 静态转储和动态转储 ........................................考点3 数据转储机制 ..............................................考点4 多种转储方法结合使用 ......................................11.3 日志文件........................................................考点1 日志文件的概念 ............................................考点2 日志文件的格式与内容 ......................................考点3 登记日志文件的原则 ........................................考点4 检查点 ....................................................11.4 硬件容错方案....................................................考点1 磁盘保护技术 ..............................................考点2 服务器容错技术 ............................................考点3 数据库镜像与数据库容灾 .................................... 第12章备份与恢复数据库.....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................12.1 备份与恢复的概念................................................考点1 备份数据库 ................................................考点2 恢复数据库 ................................................12.2 SQL Server的备份与恢复机制 .....................................考点1 恢复模式 ..................................................考点2 备份内容及时间 ............................................考点3 SQL Server的备份机制......................................考点4 SQL Server的恢复机制......................................12.3 Oracle的备份与恢复机制 .........................................考点1 Oracle数据库逻辑备份与恢复................................考点2 0racle数据库物理备份与恢复................................ 第13章大规模数据库架构.....................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................13.1 分布式数据库....................................................考点1 分布式数据库系统 ..........................................考点2 分布式数据库目标 ..........................................考点3 分布式数据库的数据分布策略 ................................考点4 分布式数据库系统的体系结构 ................................考点5 分布式数据库的相关技术 ....................................13.2 并行数据库......................................................考点1 并行数据库系统结构 ........................................考点2 数据划分与并行算法 ........................................13.3 云计算数据库架构................................................考点1 云计算概述 ................................................考点2 Google的云数据库体系结构..................................13.4 XML数据库 ......................................................考点1 XML数据库概述.............................................考点2 SQL Server 2008与XML ..................................... 第14章数据仓库与数据挖掘...................................................考纲分析..................................................................考点精讲..................................................................14.1 决策支持系统的发展..............................................14.2 数据仓库技术概述................................................考点1 数据仓库的概念 ............................................考点2 数据仓库的特性 ............................................考点3 数据仓库的体系结构与环境 ..................................考点4 数据仓库的数据组织 ........................................考点5 元数据 ....................................................考点6 操作型数据存储 ............................................14.3 设计与建造数据仓库..............................................考点1 数据仓库设计的需求与方法 ..................................考点2 数据仓库的数据模型 ........................................考点3 数据仓库设计步骤 ..........................................14.4 数据仓库的运行与维护............................................考点1 数据仓库数据的更新维护 ....................................考点2 数据仓库监控与元数据管理 ..................................14.5 联机分析处理与多维数据模型......................................考点1 OLAP ......................................................考点2 多维分析的基本概念 ........................................考点3 多维分析的基本操作 ........................................考点4 OLAP的实现方式............................................14.6 数据挖掘技术....................................................考点1 数据挖掘步骤 ..............................................考点2 关联规则挖掘 ..............................................考点3 分类挖掘 ..................................................考点4 聚类挖掘 ..................................................考点5 时间序列分析 ..............................................第1章数据库应用系统开发方法考纲分析1．数据库应用系统的概念2．数据库应用系统生命周期。
数据库系统原理与应用课后习题答案
数据库系统原理与应用课后习题答案第1章绪论1.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答：(l)数据(Data)：描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500这个数字可以表示一件物品的价格是500元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500人，还可以表示一袋奶粉重500克。
(2)数据库(DataBase，简称DB)：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
(3)数据库系统(DataBas。
Sytem，简称DBS)：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，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。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分"数据库系统"和"数据库"，不要引起混淆。
(4)数据库管理系统(DataBase Management sytem，简称DBMs)：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。
目前，专门研制DBMS的厂商及其研制的DBMS产品很多。
SQLServer基础教程PPT课件
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文件组
文件组就是文件的逻辑集合。为了方便数据的管理和分配， 文件组可以把一些指定的文件组合在一起。
DBCC SHRINKDFILE命令的基本语法形式如下：
DBCC SHRINKFILE ('file_name', target_size)
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使用SQL Server Management Studio
. 2024/10/14
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修改数据库文件
用户可以根据需要使用ALTER DATABASE语句修改数据 库中指定的文件。这些修改操作包括增加数据文件、在指 定的文件组中增加指定文件、增加日志文件、删除指定的 文件以及修改指定的文件等。增加数据文件、修改指定的 文件等操作已经讲过了，下面通过一些示例讲述有关数据 库文件的其他操作。
. 2024/10/14
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数据库选项
设置数据库选项是定义数据库状态或特征的方式，例如可 以设置数据库的状态为EMERGENCY。每一个数据库都 有许多选项，可以使用ALTER DATABASE语句中的SET 子句来设置这些数据库选项。需要注意的是，使用 Microsoft SQL Server Management Studio工具只能设 置其中大多数的选项。下面，首先介绍Microsoft SQL Server 2008系统提供的数据库选项，然后讲述如何设置 这些选项。
. 2024/10/14
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数据库系统概论精品电子教案完美版
数据的形式
数据的特点
数据的数字化
数字化是指把数据转化为0和1表示的二进制码。
数据是数据库中存储的基本对象
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二、数据库
数据库(Database,简称DB)是存放 数据的仓库，该仓库位于计算机存储设 备上，数据按一定结构存放。
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三、数据库管理系统
数据库管理系统
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一、人工管理
时期
40年代中--50年代中
产生的背景
应用需求 硬件水平 软件水平 处理方式
科学计算 无直接存取存储设备 没有操作系统 批处理
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人工管理(续)
特点
数据不保存 数据不共享 数据不具有独立性
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应用程序与数据的对应关系(人工管理)
数据库
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1.1 数据库系统概述
1.1.1 四个基本概念
1.1.2 数据管理技术的产生与发展
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1.1.2 数据管理技术的产生和发展
数据管理技术的发展过程
人工管理阶段(40年代中--50年代中)
文件系统阶段(50年代末--60年代中)
数据库阶段(60年代末--现在)
数据库系统概论
An Introduction to Database System
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2018年5月
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数据库技术应用十分广泛
教学管理系统 图书馆管理系统 工厂、商场、酒店、医院、社区管理系统 各类网站、Web应用等等。
Chapter14厦门大学林子雨-大数据技术原理与应用-第十四章基于Hadoop的数据仓库Hive(
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第八讲 基于Hadoop的数据仓库Hive
（PPT版本号：2016年4月6日版本）
E-mail: 主页：
《大数据技术原理与应用》
厦2门01大6 学计算机科学系
林子雨
课堂内容与教材对应关系说明
《大数据技术原理与应用》
全方位、一站式服务
《大数据技术原理与应用》
厦门大学计算机科学系
林子雨
提纲
• 14.1 概述 • 14.2 Hive系统架构 • 14.3 Hive工作原理 • 14.4 Hive HA基本原理 • 14.5 Impala • 14.6 Hive编程实践
本PPT是如下教材的配套讲义： 21世纪高等教育计算机规划教材 《大数据技术原理与应用 ——概念、存储、处理、分析与应用》 （2015年8月第1版） 厦门大学 林子雨 编著，人民邮电出版社 ISBN:978-7-115-39287-9
第9讲-Hadoop架构再探讨
新增第15章，不在当前第1版教材中，将放入第2版教材
第10讲-流计算
第8章-流计算
第11讲-Spark
新增第16章，不在当前第1版教材中，将放入第2版教材
第12讲-图计算
第9章-图计算
第13讲-数据可视化
第10章-数据可视化
第14讲-大数据在互联网领域的应用 第11章-大数据在互联网领域的应用
厦门大学林子雨编著《大数据技术原理与应用》 2015年8月1日人民邮电出版社出版发行 第1版教材共包含13章内容
第一章 大数据概述 第二章 大数据处理架构Hadoop 第三章 分布式文件系统HDFS 第四章 分布式数据库HBase 第五章 NoSQL数据库 第六章 云数据库 第七章 MapReduce 第八章 流计算 第九章 图计算 第十章 数据可视化 第十一章 大数据在互联网领域的应用 第十二章 大数据在生物医学领域的应用（自学） 第十三章 大数据的其他应用（自学）
数据库原理与应用教程第二版人民邮电出版社习题参考答案
习题参考答案第1章习题参考答案三：简答题1、简述数据管理技术发展的三个阶段。
各个阶段的特点是什么？答：<1>数据管理技术经的三个阶段：人工管理阶段；文件系统阶段；数据库系统阶段<2>人工管理阶段特点：数据不保存、系统没有专用的软件对数据进行管理、数据不共享、数据不具独立性；文件系统阶段：数据以文件形式长期保存、由文件系统管理数据；程序与数据间有一定的独立性；数据库系统阶段：数据结构化、数据共享性高。
冗余度低、数据独立性高、有一定的数据控制功能。
3、简述数据库、数据管理系统、数据库系统三个概念的含义和联系。
答：<1>数据库：是以一定的组织方式存储在一起的，能为多个用户共享的，独立于应用程序的，相互关联的数据集合；简单说就是数据的仓库，既数据存放的地方。
数据库系统：是指引进数据库技术后的整个计算机系统。
是一个实际运行的、按照数据库方式存储、维护和向应用系统提供数据支持的系统；数据库管理系统：是一套建立、管理和维护数据库的软件，是数据库系统的核心组成部分。
用户在数据库中的一切操作，包括数据定义、查询、更新及各种控制，都是通过DBMS进行的。
<2>数据库容纳数据的仓库，数据库系统、数据库、数据库管理系统、硬件、操作人员的合在一起的总称。
数据库管理系统，用来管理数据及数据库的系统。
数据库系统包含数据库管理系统、数据库及数据库开发工具所开发的软件。
4、数据库系统包括那几个主要的组成部分？各部分的功能是什么？画出整个数据库系统的层次结构图。
答：<1>数据库系统的主要组成部分：数据库、数据库用户、计算机硬件系统、计算机软件系统。
<2> 数据库：是存储在计算机内，有组织、可共享的数据集合；数据库用户：指使用数据库的人，他们可以对数据库进行存储、维护和检索等操作；计算机硬件系统：指存储和运行数据库系统的硬件设备；计算机软件系统：主要包括数据库管理系统及开放工具、操作系统和应用系统。
数据库运行管理
数据库运行与管理数据库体统运行策略的确定（1）系统运行对物理环境的要求。
（2）系统运行对人员的要求（3）数据库的安全策略（4）数据库备份和恢复策略1）突发事件的对应策略2）高负载状态的应对的略数据库系统监控的对象和监控方式数据库系统的监控对象为：（1）性能监控（2）故障监控（3）安全监控数据库体统的监控方式为：（1）系统监控，由DBMS提供监控功能（2）应用程序监控，由应用程序进行系统监控。
（3）系统日志是监控的主要依据。
数据库维护的内容（1）修改表中的属性列或数据类型，也必须修改使用该表的应用程序。
（2）增加和删除属性。
只需修改使用该列的应用程序。
（3）修改约束。
若是DBMS支持的约束（主码，外码），一般不需要修改应用程序，复杂的约束可以通过修改触发器程序实现。
（4）表的分解可以通过建立与分解前的表的同名视图来避免修改应用程序。
但该方法会引起性能的下降。
如果要求性能，则可以修改应用程序。
（5）表的合并可以提高性能，可以通过建立两个与原表同名的视图来避免修改应用程序。
试图机制一方面可以实现数据的逻辑独立性，另一方面可以实现数据的安全性，同时使查询操作变得简单化。
数据库的存储管理（1）索引文件和数据文件分开存储，事务日志文件存储在高速存储设备上。
（2）适时修改数据文件和索引文件的页面大小。
（3）定期对数据进行排序。
（4）增加必要的索引项。
备份和恢复（1）根据数据的变更情况，设定合理的备份周期和备份时间。
（2）把事务日志文件保存在最稳定的存储设备上。
（3）定期在事务日志文件中加入检查点。
检查点记录了数据库的正确状态点，在数据库恢复过程中，可以反向扫描日志文件，找到第一个检查点，执行UNDO和REDO操作，减少恢复的时间开销。
数据安全性管理（1）建立网络级安全，重点是防火墙的设置。
（2）操作系统级安全，进行登陆用户的管理。
（3）DBMS级安全，对访问数据库的用户进行密码验证。
（4）角色和用户授权管理。
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第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• SQL Server的存储架构
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• SQL Server的存储架构
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• SQL Server的存储架构
第14讲 数据库的存储管理
数据库的存储管理
• • • • • 数据库存储管理的数据 磁盘上数据的存储 文件的组织结构 文件的存储结构 索引文件的概念
磁盘上数据的存储
• 磁盘的物理特性
– 存取时间
• 寻道时间（磁头定位） – 磁头定位于包含扇区S的柱面 上方所用的时间。平均寻道时 间是1~10ms。 • 旋转延迟时间 – 磁头处于柱面的上方到定位扇 区S的开始处的上方。平均约 需转半圈的时间，1~10ms。 • 传输时间 – 盘片旋转经过扇区S所花费的 时间，受旋转时间的限制。 <1ms
第14讲 数据库的存储管理
文件的组织结构
• 变长记录
– 文件记录均属于同一记录类型，但有一个或多 个字段是大小变化的 – 不同类型的相关记录在磁盘块中聚集存储，文 件包含不同的记录类型的记录等。
第14讲 数据库的存储管理
文件的组织结构
• 变长记录
– 在变长记录中的字段存在如下不同格式：
• 大小变化的数据项 • 重复字段 – 如果在一个对象的记录中存储关联的对象的记录，则有多少对象 被关联到指定对象，则在该记录中就会存储多少关联的记录。 • 可变格式的记录 – 有时无法事先确定记录的字段是什么，或每一个字段出现多少次 。比如表示一个XML元素的一条记录，该XML元素可没有任何约 束，或可能有重复的子元素和可选属性等。 • 极大的字段 – 现代DBMS支持属性值非常大的属性，字段可能是一些非结构化 的大对象数据，如图像、数字视频或音频流，或者自由文本，被 称为BLOB（Binary Large Objects，二进制大对象）。 – 例如，一个电影记录可能有一个2G大小的MPEG编码字段，还有 一些普通的字段，比如电影标题等。
• 在关系数据库中，存取路径和数据是分离的，对用 户是隐蔽的。
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• 数据库系统存储的数据
– 存储4个方面的数据
• • • • 数据描述，即数据外模式、模式、内模式 数据本身 数据之间的联系 存取路径
– 数据库系统中的这些数据都要采用一定的文件 组织来组织、存储起来
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• 数据库系统存储的数据
– 存取路径
• 是实现数据访问和存储的基本手段。在关系数据库 中是指访问一个关系表文件中记录集合的特殊技术 。 • 存取路径基于表存储结构，或基于所选择的表上可 用的索引。
– 索引是附属的数据库结构，可能是单独存储的一个 文件，它支持对表中行的快速访问。 – 存取路径的物理组织通常采用B+树类文件结构和 HASH类文件结构。
– 缓冲区管理器
缓冲区管理器 Memory
数据库缓冲区
X
Read（X) Write(X)
Input Output
X
Disk I/O操作
程序工作区 第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
– 缓冲区管理器
• 使用缓冲-替换策略对磁盘缓冲区进行维护。 – 原则：最近被访问的磁盘块是活动的，它在不久的将来被 再次引用的概率很高，所以这个磁盘块应保存在磁盘缓冲 区中。 – 最近最少使用（LRU，Least Recently Used）策略其规 则就是丢出最长时间没有读或写过的块。一般来说，长时 间没有使用的缓冲块比那些最近被访问过的缓冲块有更小 的最近访问的可能性，LRU是一个有效的策略。 – 近年来在主要的操作系统和数据库系统中，一种改进的自 适应缓存管理替换算法LIRS（Low Inter-Reference recency Set）及其近似实现方法逐步取代了LRU，更新 了存储管理的关键技术。
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
– 磁盘块和磁盘缓冲区
• 数据在磁盘上以称为“块”的定长存储单位形式 组织。
– 块是一个磁道上顺序存储的多个相邻扇区。只需 一次时间延迟来将磁头定位于包含该块的起始处 。
• 块（也称作“页”）是内、外存数据交换的基本 单位。
– 磁盘中的块称为“物理磁盘块”（或“磁盘块” ），内存中临时存放磁盘块内容的块称为“缓冲 块”，所有的内存“缓冲块”组成了“磁盘缓冲 区”。
• 定长记录
指向模式的指针 长度 时间戳
SNO
SN
SEX
SB
SD
0
12
24
48
52
60
84
一个定长的S记录的格式
第14讲 数据库的存储管理
文件的组织结构
• 定长记录
定长记录在磁盘块中的一种存储方式
块首部 记录1 记录2 记录n
„
块首部存储如下一些信息： •与一个或多个其他相关块的链接。 •块中的元组属于哪个关系的信息。 •一个给出每一条记录在块内的偏移量的“目录”； •指明最后一次修改和/或存取块的时间戳。
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
– 缓冲区管理器 • I/O 操作（Input或Output操作）是由操作系统中的 文件系统完成的，数据库管理系统只需要调用操作 系统的这一功能。
– 数据库存储在一个Megatron 747磁盘上，它能够以11ms 级别的时间读取16KB的磁盘块。在11ms中，一个现代处 理器可以执行几百万的指令。因此在主存中执行搜索的附 加时间将比块访问时间的1%还要少，可以安全地忽略之 。
• 每个记录是数据值的一个集合 • 数据值描述了有关实体、实体属性及其联系
– 存储4个方面的数据
• • • • 数据描述，即数据外模式、模式、内模式 数据本身 数据之间的联系 存取路径
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• 数据库系统存储的数据
– 数据描述
• 系统运行时所涉及的各种对象及其属性的描述信息
– 定长记录
• 定长记录是最基本、最常见的记录存储方式。 • 在定长记录中，记录的每个字段的长度都是固定的 。系统可以确定每个字段相对于记录开始位置的起 始字节位置，定位字段值。
– 变长记录
• 文件中的不同记录的大小（字节数）不同 。
第14讲 数据库的存储管理
文件的组织结构
• 定长记录
对于关系模式 S（SNO，SN，SEX，SB，SD） 若进行如下定义：
– 按内容的不同在逻辑上组织为若干张表，在物理上 就对应若干文件而不是一个文件。由于每个文件中 存放数据量不大，可简单地用顺序文件来组织。
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• 数据库系统存储的数据
– 数据及数据间的联系
• 在RDBMS中数据和数据之间的联系两者组织方式 相同。
– 数据和数据之间的联系都用一种数据结构 ——“表” 来表示。 – 在数据库的物理组织中，每一个表通常对应一种文 件存储结构。 – 文件存储结构是定义一个关系表文件中记录的特定 组织形式 。
第14讲 数据库的存储管理
文件的组织结构
• 变长记录
对于关系模式 S（SNO，SN，SEX，SB，SD） 若进行如下定义：
第14讲 数据库的存储管理
S
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
– 磁盘是一种低速设备
• 通常情况下，访问一个扇区的时间是10ms级。 • CPU可以利用访问一个扇区的时间执行成百上千条指令。
– 优化主存和磁盘之间的信息流以优化一个数据库系统的 性能。 – DBMS通过在内存中开辟“缓冲区”，采用“预先读延 迟写”的磁盘缓冲存取技术来匹配磁盘和内存的存取速 度。
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
– 缓冲区管理器
• 负责为数据库上的查询等处理过程提供内存缓冲 区空间分配和管理的子系统。 • 职责是使处理过程得到它们所需的内存，并且尽 可能缩小延迟和减少不可满足的要求。
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘上数据的缓冲存取
– 磁盘块和磁盘缓冲区
• 典型的磁盘块的大小为4~64KB
– 磁盘块应足够大，以便能容得下特定应用所要访问的记 录从而避免对磁盘的另一次访问。 – 磁盘块增大，数据的传输时间会增加，大的磁盘块要求 内存中有大的缓冲区，而且也可能大大地超出应用实际 要访问的信息（如超出一个表所包含的信息）。
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• 数据库系统实现的一个重要问题
– 如何以最优的形式组织和存放数据库中大量有 结构的综合性的持久数据
– 最优是指
• 存储效率高，节省空间 • 存取效率高，代价低
第14讲 数据库的存储管理
数据库存储管理的数据
• 数据库的存储管理的基本问题
– 数据库是大量有结构的相关的持久数据集合。 – 存储在存储介质上的数据被组织为记录文件
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 计算机存储系统的层次结构
寄存器 高速缓存 主存储器 磁盘缓存 固定磁盘 可移动存储介质
第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储• 磁盘的物特性S第14讲 数据库的存储管理
磁盘上数据的存储
• 磁盘的物理特性
– 容量
• 磁盘的总容量=盘面数×每盘面的磁道数×每磁道的扇区数× 每扇区的字节数。目前磁盘的容量可以达到1TB 。