列式数据库存储原理

大数据分析与列数据库

大数据分析与列数据库 近年来随着数据量的激增，对于数据分析的需求也日益迫切，传统的RDBMS已经远远不能满足企业对大数据分析的需求，虽然很多厂商都声称自己具有列数据库的特性，但是绝大多数都不具备处理真正大数据的能力，在今年8月份，Google 在VLDB 2012大会上发表了<< Processing a Trillion Cells per Mouse Click>>论文[1]，展示了Google新的大数据分析技术PowerDrill, 本文将借用这篇论文的实验数据，结合笔者的上一篇Hadoop文件格式[2]的内容介绍更多大数据分析中列数据库的核心原理, 希望读者能对列数据库的原理有更多了解，也希望对将来Hadoop在针对数据分析方面能够有更多优化, 并对一些忽悠的厂商和空喊口号的技术有辨别能力。 列文件格式和压缩 在常见的列数据库技术中，一个总是被混淆的概念是面向列储存和面向列的压缩(Column storage and Columnar compression, 见参考资料[3]) , 面向列储存指的是将同类数据放在一起，这类数据在物理磁盘和物理内存上表现为连续空间，也就是我们熟称的”将不同列分开放”(这个描述并不准确但是更容易理解), 而面向列的压缩是指将不同的数据以更小的代价存放在磁盘或内存中，它往往包括非常高效的编码和解码技术(Encoding and Decoding) , 比如Run Length Encoding , BitVector Encoding ,真正的列数据库中会包括与这些压缩格式相对应的延迟物化技术(later Materialization), 高效的压缩格式和延迟物化特性是真正列数据库和伪列数据库之间查询性能和集群吞吐能力的最主要差别. 高效压缩之Run length Encoding Run length Encoding将同一列的连续数据压缩成它的实际数值和这个数值出现的连续次数，比如 AAABBBBBCCCCCCC 这样一个包含15条数据的某列数值，run length encoding 会将它压缩成一个三元数组(实际值,起始位置,个数)，比如上面的数值会压缩成[A,1,3][B,4,5][C,8,7]的格式,从而使原始的数据无论在磁盘还是内存中都可以占用更少的空间，由于run length encoding 的特性，数据往往需要重新排序从而得到更好的结果，在实际生产环境中,性别，年龄，城市等选择性非常高的列往往都是run length encoding处理的对象.在列数据库中数据往往会经过多层排序，比如第一层排序为性别，第二层排序为年龄，第三层排序为城市, 即使那些本来选择性不算高的列，在排序之后的小范围区间内也可能使类似的记录满足run length encoding 的压缩条件，从而使记录更加适合压缩. 高效压缩之Bit-Vector Encoding Bit-vector encoding 是数据仓库中最常用的优化手段,行数据库中使用的一般为bitmap index, 它一般只针对单个列而且是额外的存储结构，列数据库中的bit-vector encoding 主要针对数据本身而且含有较少的唯一值才进行编码，在这种编码中,会先储存所有出现过的值，然后使用bit 数字1来表示实际这个数值是否出现在列中，其他bit位用0来表示. 比如某个chunk的数值为: A A C C D D A B E Bit-Vector encoding会使用ABCDE这样的字典来储存实际的值，然后使用: 110000100 : 对应bit-string 值A 000000010 : 对应bit-string 值B

地理信息系统原理课后作业答案

地理信息系统原理课后作业答案 第1章绪论 1 什么叫信息、数据？它们有何区别？信息有何特点？ 答：信息是客观事物的存在及演变情况的反映。对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象（数字、文字、符号、声音、图像等），在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。信息的特点：①客观性②适用性③传输性④共享性。 2 什么叫空间数据、地图？举例说明空间数据有哪几种类型。 答：空间数据是以点、线、面等方式采用编码技术对空间物体进行特征描述及在物体间建立相互联系的数据集。地图是表达客观事物的地理分布及其相互联系的空间模型，是反映地理实体的图形，是对地理实体简化和再现。空间数据主要有点、线、面三种类型。例如，地图上的点可以是矿点、采样点、高程点、地物点和城镇等；线可以是地质界线、铁路、公路、河流等；面可以是土壤类型、水体、岩石类型等。 3 什么叫地理信息、地学信息、信息系统、地理信息系统？它们之间有何区别？ 答：地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。区别：地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显着的标志。地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。地学信息具有无限性、多样性、灵活性、共享性等特点。同地球上的自然资源、能源本身不同，地学信息不但没有限度，而且会爆炸式地增长。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。信息系统是基于数据库的问答系统。空间信息系统是一种十分重要而又与其它类型信息系统有显着区别的信息系统，因为它所要采集、管理、处理和更新的是空间信息。 4 试述地理信息系统的发展阶段及我国地理信息系统的发展过程。 答：地理信息系统发展阶段：以时间发展为序列，可分为60年代起始发展阶段、70年代发展巩固阶段、80年代推广应用阶段和90年代蓬勃发展阶段。我国地理信息系统的发展过程：GIS在中国的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要进行舆论准备，正式提出倡仪，开始组建队伍，培训人才，组织个别实验研究。第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进，研究数据规范和标准，空间数据库建立，数据处理和分析算法及应用软件的开发等，对GIS进行理论探索和区域性实验研究。第三个阶段从1986年到现在，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室，中国科学院于1985年开始筹建国家资源与环境系统实验室，是一个新型的开放性研究实验室，1994年中国GIS协会在北京成立。 5 试述地理信息系统与其他相关学科系统间的关系。

数据库原理课后习题答案

第1章绪论 2 ．使用数据库系统有什么好处？ 答：使用数据库系统的优点是很多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据的利用率和一致性，又有利于应用程序的开发和维护。 6 ．数据库管理系统的主要功能有哪些？ 答：( l ）数据库定义功能；( 2 ）数据存取功能； ( 3 ）数据库运行管理；( 4 ）数据库的建立和维护功能。 8 ．试述概念模型的作用。 答：概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。 12 ．学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用 E 一R 图画出此学校的概念模型。 答：实体间联系如下图所示，联系－选修有一个属性：成绩。 各实体需要有属性说明，需要画出各实体的图（带属性）或在下图中直接添加实体的属性，比如：学生的属性包括学号、姓名、性别、身高、联系方式等，此略。 13 ．某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用 E 一R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。 答：各实体需要有属性，此略。 联系组成、制造、储存、存放都有属性：数量。

20 ．试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？ 答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。 外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。 内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMs 管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像，这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 22 ．什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？ 答：数据与程序的逻辑独立性是指用户的的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。 数据与程序的物理独立性是指用户的的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。 当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

数据库的存储结构(文件、记录的组织和索引技术)

数据库的存储结构（文件、记录的组织和索引技术） by 沈燕然0124141 利用课余时间自学了第6章《数据库存储结构》，对于数据 库不同层次的存储结构，文件记录组织和索引技术有了一定的 了解，在这篇札记中将会结合一些具体应用中涉及到的数据存 储和索引知识，以及通过与过去学习过的一些数据结构比较来 记录自己学习的心得体会。这些实例涉及不同的数据库系统， 如Oracle, DB2和Mysql等等，它们之间会有一些差异。不过 本文旨在探讨数据存储方面的问题，因而兼容并包地将其一并收入，凡是可能需要说明之处都会加上相应的注解。：） 1、数据库（DBS）由什么组成？——逻辑、物理和性能特征 1、什么是数据库系统（DBS）——DBS用文件系统实现 在关系模型中，我们把DBS看成关系的汇集。DBS存在的目的就是为了使用户能够简单、方便、容易地存取数据库中的数据。因此在用户的眼中，数据库也就是以某种方式相关的表的集合。用户并不需要去关心表之间关系，更不需要了解这些表是怎样存储的。但是我们现在从DBA(数据库管理员)的角度来看，情况就比那稍稍复杂一点。 实际的数据库包含许多下面列出的物理和逻辑对象： ?表、视图、索引和模式(确定数据如何组织) ?锁、触发器、存储过程和包(引用数据库的物理实现) ?缓冲池、日志文件和表空间(仅处理如何管理数据库性能) 2、什么是表空间？——表空间相当于文件系统中的文件夹。 表空间被用作数据库和包含实际表数据的容器对象之间的一层，表空间可以包含多个不同的表。用户处理的实际数据位于表中，他们并不知道数据的物理表示，这种情况有时被称为数据的物理无关性。

上图描述了一个ORACLE数据库大致的表空间组织，USER中存放主要的数据表,TEMP存放临时数据表,INDX存放索引,TOOLS存放回退段(RBS). 表空间在DB2数据库系统中是比较典型的说法，在Mysql等系统中也直接使用文件系统中文件夹的概念。新建一个表的时候可以指定它所在的表空间，至于用文件具体存储数据时如何存储这可能就是各个数据库系统的商业机密了，至少DB2是这样。另外值得关注的一点是不同于oracles对表空间的严格要求，Mysql的数据库形式相对比较简单，以文件夹的形式存放在安装目录的/data/下面，该数据库的每一个表对应两个文件，一个存放表中数据，另一个存放元数据信息，也就是建表时指明的列属性等等信息。 3、文件中的记录在物理上如何实现？——文件组织形式 在外存中，DB以文件形式组织，而文件由记录组成。文件结构由OS的文件系统提供和管理。文件组织有两种方式——定长记录格式和变长记录格式。 那种格式更好？ 定长记录格式——优点是插入操作较简单。 缺点是对记录长度有硬性要求，而且有的记录可能横跨多个快，降低读写效率。 变长记录格式——优点是记录长度自由方便 缺点是记录长度差异导致删除后产生大量“碎片”，记录很难伸长，尤其“被拴记录”移动代价相当大。 中庸之道——预留空间和指针方式 记录长度大多相近——采用预留空间方法，取最大记录长为统一标准，在短记录多于空间处填特定空值或记录尾标志符。 记录长度相差很大——采用指针形式（每纪录后的指针字段把相同属性值记录链接起来）。文件中使用两种块——固定块（存放每条链中第一条记录）和溢出块（存放其 余纪录）。 3、记录在文件中怎样组织？

《地理空间数据库原理》教学大纲

《地理空间数据库原理》教学大纲 一、课程基本情况 总学时：48 讲课学时： 48 实验学时：0 总学分：3.0 课程类别：专业基础必修 考核方式：考查 适用对象：地理信息系统专业 先修课程：地理信息系统原理等 参考教材：郭际元、周顺平、刘修国，空间数据库，中国地质大学（武汉），2002 毋河海、龚建雅编著，地理信息系统（GIS）空间数据结构与处理技术 二、课程的性质、任务与目的 《空间数据库》是地理信息系统专业的专业课。通过本课程的学习，使学生对各种空间数据的存贮和管理技术有个较全面的了解，对学生进行有关空间数据库的设计技巧的训练，为将来从事GIS应用系统及其数据库的设计打下基础。 三、课程内容、基本要求与学时分配 课程的基本内容 介绍数据库和数据模型库的存贮和管理技术，包括矢量数据模型的空间数据库、栅格数据模型的空间数据库、关系数据库对空间数据的管理、符号库、网络空间数据库、三维空间数据库、海量空间数据库以及时态空间数据库。 课程的基本要求 （一）对各种空间数据的存储和管理技术有个较全面的了解。 （二）掌握用文件管理图形数据和属性数据的方法和技术，并用程序予以实现。 教学安排 （一）数据库与数据模型（4学时） 理解数据库的概念；四种数据模型：层次模型网状模型、关系模型、面向对象模型。 （二）地图数据模型总论（4学时） 理解地图数据的基本组成：矢量空间数据模型和属性数据模型，图形数据和属性数据的连接。 （三）矢量数据模型的空间数据库（4学时）

掌握地理实体的目标化，实体信息的数据化，实体间关系的逻辑实现。 （四）栅格数据模型的空间数据库（4学时） 掌握栅格数据的组织与存贮，栅格数据的检索。 （五）符号库的建立及管理（6学时） 掌握矢量符号库和栅格符号库，符号库的建立及管理，符号的显示及编辑。 （六）三维空间数据库（6学时） 理解三维空间的目标分类，八叉树数据结构，四面体格网，三维边界表示法、 参数函数表示法。 （七）海量空间数据库（4学时） 理解数据库中图幅的组织方法，图幅间被分割目标的组织方法，跨图幅地图漫游。 （八）时态空间数据库（6学时） 理解空间地物的时态性、时态空间数据库的组织方法。 （九）空间数据的关系化管理（4学时） 理解基于关系数据库的空间数据模型，基于关系数据库的空间实体数据结构，空间数据访问模型，关系化空间数据的安全管理，大型关系数据库管理系统分布式体系结构的应用。 （十）网络空间数据库（6学时） 理解网络GIS主要改造模型，分布式地理信息共享形式，分布式空间数据管理技术，网络GIS中地理空间元数据管理。 四、教学方法和手段 学生在课外多关注数据库发展的新知识；采取多媒体教学方法（部分最好结合演示）等。 五、成绩评定 该课成绩有平时20分和考试卷面成绩两部分组成；考核形式闭卷。 六、其它说明 无 教学大纲撰写人： 地理信息科学系主任： 测绘与地理科学学院教学院长： 1

数据库与存储架构

数据库与存储架构 前言 决定应该赋予数据库什么样的存储和配置，已经成为一项杂乱无章的工作，这种现象我见得多了。数据库工程师一般都是数据库的专家，而对于存储配置的低层细节几乎一无所知。另外存储管理员和工程师也往往不知道数据库如何利用下层的存储，以及数据库、索引文件、记录文件，当然还有文件系统和卷管理器的需求和最佳配置又是什么。 这往往造成了存储资源利用率低，增加了整体成本，导致性能降低甚至可能无法满足你的需求，此外预算也总是很紧张，而管理上又要求有效地利用可获得的预算。本文将解决数据库管理员和存储工程师在解决架构问题而进行协作时的一些问题。 数据库与存储架构配置 组件 大部分数据库的端到端存储架构所需硬件和软件如下： 数据库 * 控制文件（Control file） * 表空间（Table space） * 索引文件（Index file） * 重做日志（亦称在线日志，Redo log） 操作系统 文件系统和卷管理器（如果数据库运行在裸设备上，这一项可能没有关系）、主机总线适配器（HBA）、存储硬件。 以上每一部分都拥有多个组件，具有多种特性和功能，对整体性能影响显著。 数据库 数据库应用本身具有多重特性和功能，必须加以考虑。Oracle的组件如下： 控制文件――记录数据库的物理结构，用于激活数据库 表空间――来自数据库各行各列的实际数据 索引文件／空间――Oracle中并不需要索引，不过大型数据库总会用到索引，因为在数据库中进行查找时，索引可以大幅提升查找速度 重做日志――被激活的数据库请求，允许你在数据库崩溃后进行重建并重新启动（这些日志本质上类似于文件系统日志） 因为上述组件都有不同类型的访问模式，所以每种文件类型均被存储在不同的文件系统中，并有调节选项。其它数据库也拥有相似的文件类型，需要以相似的方式考虑。 控制文件 大部分数据库都建议使用多个控制文件以确保可靠性。控制文件并不需要常写常读，不过你必须确定各文件被放置在不同的RAID集上，适用于不同的RAID控制器。 表空间 表空间一般是数据库中量最大的数据。当读取列上的大表时，表空间可以由更大的I/O请求访问。根据大小和更新频率的不同，表空间常常位于更大的数据条带化RAID-5上，以便获得较RAID-1更高的密度和提升的性能。 索引文件／空间 在许多数据库中，索引文件是被访问频率最高的数据。查找索引文件有可能需要很大的IOPS（每秒I/O操作）。另外，有时候数据库被重新索引，这在计算上非常密集，并且需要大量的I/O带宽。因为数据库和所需的查找类型不同，索引空间也许会很大，一般来说，根据传统的UNIX文件尺寸，索引

数据库原理试题和答案

全国20０1年10月自学考试数据库原理试题及答案2 作者:rｙan 点击：时间：２0０3-10-11 上午2３:05:00 来源: 第一部分选择题(共３0分） ?一、单项选择题 (本大题共15小题，每小题2分,共３0分) 在每小题列出得四个选项中只有一个就是符合题目要求得,请将其代码填在题后得括号内。错选或未选均无分. 1、单个用户使用得数据视图得描述称为【】 A、外模式? B、概念模式?Ｃ、内模式?D、存储模式? ２、子模式DＤL用来描述【】?A、数据库得总体逻辑结构?B、数据库得局部逻辑结构 C、数据库得物理存储结构 D、数据库得概念结构 ?3、在DＢＳ中，ＤBＭS与ＯS之间得关系就是【】?A、相互调用 Ｂ、DBMS调用OS?C、ＯS调用DＢMS?Ｄ、并发运行 4、五种基本关系代数运算就是【】 A、∪，-,×,π与σ? B、∪,-,∞,π与σ? C、∪,∩,×，π与σ?Ｄ、∪，∩,∞,π与σ??５、当关系Ｒ与S自然联接时,能够把R与S原该舍弃得元组放到结果关系中得操作就是【】 Ａ、左外联接?B、右外联接?C、外部并 D、外联接 ?6、下列聚合函数中不忽略空值 (nｕll）得就是【】?Ａ、 SUＭ(列名) B、ＭＡX （列名) C、 CＯＵNT ( * ）?Ｄ、ＡVG （列名） ?7、设关系模式R （A,Ｂ,C）,F就是R上成立得FD集，F ＝｛Ｂ→C｝,则分解ρ = ｛ＡB，ＢC}相对于Ｆ【】?A、就是无损联接，也就是保持FD得分解?B、就是无损联接,但不保持FD得分解 C、不就是无损联接,但保持FD得分解? D、既不就是无损联接,也不保持FD 得分解? 8、关系模式Ｒ分解成ρ＝｛Ｒ1,…，Ｒk},Ｆ就是R上得一个FD集，那么R中满足F得每一个关系r，与其投影联接表达式mρ(ｒ）间得关系满足【】?A、ｒí mρ(ｒ） B、ｍρ(ｒ) í r?Ｃ、ｒ= mρ（r)?D、ｒ≠mρ(ｒ) 9、在数据库设计中,将ＥR图转换成关系数据模型得过程属于【】?Ａ、需求分析阶段?B、逻辑设计阶段 C、概念设计阶段? D、物理设计阶段? １0、 SQL中,下列涉及空值得操作，不正确得就是【】 A、 AGＥ IS NUＬL? B、 AGE IS NＯT ＮULＬ Ｃ、ＡGＥ = NＵＬL?D、ＮＯＴ(ＡGE IS NULL) 11、如果事务Ｔ获得了数据项Q上得排它锁,则T对Q 【】 A、只能读不能写 B、只能写不能读 C、既可读又可写 Ｄ、不能读不能写 ?12、DBＭS中实现事务持久性得子系统就是【】?A、安全性管理子系统?B、完整性管理子系统?C、

数据库的存储结构

第五章数据库的存储结构 5.1数据库存储介质的特点 ●内存 容量低（一般只有几百M，最多一两个G），价格高，速度快，数据易丢失（掉电、当机等）。 一般做DBMS（或CPU）和DB之间的数据缓冲区。 实时/内存数据库系统中使用内存存放实时数据。 ●硬盘 容量高（一般有几十G，多到一两百G），价格中，速度较快，数据不易丢失（除非物理性损坏）。 一般做用来存放DB。 实时/内存数据库系统中使用硬盘存放历史数据库。 ●移动硬盘（USB接口） 容量高（一般有几十G），价格中，速度较快，数据不易丢失（除非物理性损坏）。 一般做用来做备份。 ●光盘 容量低（一般650M/片，但光盘可在线更换，海量），价格低，速度中，数据不易丢失（除非物理性损坏）。 一般做用来做备份。 ●磁盘（软盘） 容量低（一般有几M，优盘多到一两百M），价格中，速度较慢，数据不易丢失（除非物理性损坏）。 一般数据库不使用磁盘。 ●磁带 容量低（但可在线更换，海量），价格低，速度最慢，且要按顺序存取，数据不易丢失（除非物理性损坏）。 一般做用来做备份。 按速度从高到低： 内存、硬盘、USB盘（移动硬盘和优盘）、光盘、软盘、磁带。 按在线容量从大到小： 硬盘、移动硬盘、内存、光盘、磁带、优盘、软盘。 物理块：512byte/1K/2K/4K/8K 原因： (1)减少I/O的次数； (2)减少间隙的数目，提高硬盘空间的利用率。 ORACLE逻辑块与物理块（init.ora中db_block_size定义逻辑块大小） 缓冲块和缓冲区（即SGA中的Data Buffer Cache） 延迟写(delayed write)技术/预取(Prefetching)技术（ORACLE中由DBWR进程完成数据的读写）

基于列存储的数据库存储系统研究

基于列存储的数据库存储系统研究 基于列存储的数据库，相对于传统的基于行的数据库，更适合在数据仓库存储方面发挥特长1简介 在项目中，将研究一个客户（常规）文件系统设计，以提高基于列存储数据库的查询性能。该基于列存储数据库除了在磁盘上存储数据方式不同外，类似于典型的关系型数据库（基于行存储的数据库,如MySQL或Postgres）。不同之处如图1所示：在一个基于行存储的数据库中，每一行的属性按顺序存储，并在每一行被存储在一个连续的文件中。而在一个基于列存储的数据库中，每个属性列存储在一个单独的文件。 这个文件的配置有一个优势，主要是适合只读数据库（数据仓库）。首先，任何查询涉及到的数据库属性的子集回归，只需要较少的磁盘带宽，因为只加载所需的属性。随着装载属性增多，查询次数也就增加。其次，每个列存储一个单一类型使文件比传统的数据库可压缩（整数，八进制，字节，等等）性更高。压缩减少了磁盘上的数据读取量，可以进一步提高性能。第三，CPU只处理为所需属性的数据列，只需要在内存中缓存，节省内存资源，提高CPU的性能。 基于行存储的数据库 Source IP Dest IP Source Port Dest Port 基于列存储的数据库 图1：基于行存储数据库和基于列存储数据库文件系统布局 面向列存储的缺点之一是：一个表中包含多个files。推测由于基于列存储可以降低磁盘带宽要求，因此基于列存储的数据库可以提高查询性能。但是它将增加磁盘查找时间，因为查询期间在一个磁盘上要定位更多的files。因此希望文件系统可以定制，这样可以使基于列存储数据库的file寻求时间最小化，这样提高查询性能。

数据库原理课后习题答案.

第一章 1、试说明数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念以及它们之间的关系。 答：(1)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。 (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(Database System，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。 (4)数据库管理系统（Database Management System，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库的建立和维护功能、数据定义功能、数据组织存储和管理功能、数据操作功能、事务的管理和运行功能。 它们之间的联系：数据库系统包括数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员，所以数据库系统是个大的概念。数据库是长期存储在计算机内的有组织、可共享的大量的数据集合，数据库管理系统是由管理员操作管理数据库的查询、更新、删除等操作的，数据库应用系统是用来操作数据库的。 2、数据管理技术的发展主要经历了哪几个阶段？ 答：两个阶段，文件管理和数据库管理。

3、比较用文件管理和用数据库管理数据的主要区别。 答：数据库系统与文件系统相比实际上是在应用程序和存储数据的数据库之间增加了一个系统软件，即数据库管理系统，使得以前在应用程序中由开发人员实现的很多繁琐的操作和功能，都可以由这个系统软件完成，这样应用程序不再需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储是紧密相关的，数据的存储方式的任何变化都会影响到应用程序，因此不利于应用程序的维护。 4、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；数据库管理系统是管理数据库的系统软件，它可以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。 第二章 1、解释数据模型的概念，为什么要将数据模型分成两个层次？ 答：数据模型是对现实世界数据特征的抽象。数据模型一般要满足三个条件：第一是数据模型要能够比较真实地模拟现实世界；第二是数据模型要容易被

数据库系统原理(含答案)资料讲解

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=R?S，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R?S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∧ （R×S）） 3=2 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

数据库原理(含答案)

【考试形式】 笔试，闭卷，120分钟 【复习内容】 一、基本概念的掌握。 1. 什么是数据？数据就是对_______客观事实_______________________的记录。 2. 数据与信息有什么关系？数据是信息的____载体______，信息是对数据的 ____加工_____。 3. 数据库是____长期存储在内的、有组织的、可共享的大量_____的数据集合。 4. 数据库技术要解决的主要问题就是如何科学地___组织和存储数据____，如何高效地_______获取、更新和加工处理数据_______________，并保证数据的_____安全性、可靠性、共享性__________________________。 5. 数据库管理系统是位于______用户和操作系统____________之间的一层__数据管理软件____________，为用户或应用程序提供_____数据库的方法 _____________，是用来管理数据库的__计算机应用软件________________。6. 数据库管理系统的基本功能有：______定义数据_________、__组织和管理数据____________、______数据库创建________、________维护____________等。 7. 数据库系统是实现__________有组织地、动态地存储大量关联数据 __________，方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统。 8. 在数据库系统的组成中，____数据库管理系统__________是核心和主体。 9. 计算机的数据管理主要经历了______人工管理、文件系统、数据库系统 ________3个阶段。 10. 数据库中用_______数据模型___________来抽象、描述和实现现实世界中的数据。 11. 在数据库系统中，通常按照_____数据结构________来命名数据模型，常用的数据结构模型有____层次模型、网状模型、关系模型________________。 12. ___层次模型__________模型采用树型结构表示数据之间的联系。 13. 域是一组________具有相同数据类型的值的集合____________。 14. 关系是____笛卡尔积__________的有限子集。 15. 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为____候选码______。 16. 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为_______主码（primary key）_________。 17. 候选码的诸属性称为主属性。______不包含任何候选码中属性__________称为非主属性。 18. 视图表是由基本表或其它视图表导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据。 19. 关系模型中的三类完整性约是指______实体完整性约束_______、______参照完整性约束______和______用户自定义完整性_________。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，被称为关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。 20. 设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码K相对应，则称F是基本关系R的____外码（foreign key）_____，并称基本关系R为参照关系，基本关系S为被参照关系或目标关系。 21. 关系规范化的目的在于____控制数据冗余_________、避免_插入和删除异常

地理空间大大数据库原理期末考试地题目总卷

《地理空间数据库原理》课程期末考试卷 一、选择题（每题3分，共10题） 1、下列不适合直接采用关系型数据库对空间数据进行管理说法错误的是（A） A. 传统数据库管理的是连续的相关性较小的数字或字符，而空间数据是连续的，并且有很强的空间相关性； B. 传统数据库管理的实体类型较少，并且实体类型间关系简单固定，而GIS数据库的实体类型繁多，实体间存在着复杂的空间关系； C. 传统数据库存储的数据通常为等长记录的数据，而空间数据的目标坐标长度不定，具有变长记录，并且数据项可能很多，很复杂； D.传统数据库只查询和操作数字和文字信息，而空间数据库需要大量的空间数据操作和查询。 2. 下列关于的空间数据库管理方式经历的阶段及其各自特点说法错误的是（C） A. 文件关系数据库混合管理阶段，用一组文件形式来存储地理空间数据及其拓扑关系，利用通用关系数据库存储属性数据，通过唯一的标识符来建立它们之间的连接。 B. 全关系式数据库管理阶段，基于关系模型方式，将图形数据按关系模型组织。图形数据和属性数据统一存储在通用关系数据库中，即将图形文件转成关系存放在目前大部分关系型数据库提供的二进制块中。 C.面向对象数据库管理阶段，面向对象型空间数据库管理系统最适合空间数据的表达和管理。持变长记录，还支持对象的嵌套，信息的继承和聚集。支持SQL 语言，有一定的通用性。允许定义合适的数据结构和数据操作。 D.对象关系数据库管理阶段，解决了空间数据的变长记录管理，使数据管理效率大大提高；空间和属性之间联结有空间数据管理模块解决，不仅具有操作关系数据的函数，还具有操作图形的API函数； 3. 对下述图形进行链式编码，编码结果为(D)

文件系统存储数据,与数据库系统存储数据的差别

信息资源组织与管理 期中考试

选题： 文件系统存储数据，与数据库系统存储数据的差别，谈其优略 一、文件系统与数据库系统的概念及其发展 1.文件系统 所谓的文件系统简单地说负责存取和管理文件信息的软件结构。例如电脑的硬盘C、D、E、F盘和可以动的存储设备等。文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构，即在磁盘上组织文件的方法。也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。 文件系统由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。从系统角度来看，文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。 2.数据库系统 数据库系统是由数据库及数据库管理软件组成的系统，它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。它是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。数据库系统的核心是数据库管理系统。 数据库系统一般由4个部分组成：数据库、硬件、软件、人员。

其中数据库是指长期存储在计算机内的，有组织，可共享的数据的集合。硬件是指构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。软件包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。人员包括系统分析员和数据库设计人员、应用程序员、最终用户、数据库管理员。 数据库系统有大小之分，常见的大型数据库系统有SQL Server、Oracle、DB2等；中小型数据库系统有Foxpro、Access等。 3.发展过程 数据库发展阶段大致划分为如下几个阶段：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段、高级数据库阶段。以下主要介绍一下文件系统管理阶段和数据库管理阶段。 文件系统阶段中操作系统的出现标志着数据管理步入一个新的 时期。在文件系统阶段，数据以文件为单位存储在外存，且由操作系统统一管理。操作系统为用户使用文件提供了友好界面。文件的逻辑结构与物理结构脱钩，程序和数据分离，使数据与程序有了一定的独立性。用户的程序与数据可分别存放在外存储器上，各个应用程序可以共享一组数据，实现了以文件为单位的数据共享。 在数据库系统阶段，人们对数据管理技术提出了更高的要求：希望面向企业或部门，以数据为中心组织数据，减少数据的冗余，提供更高的数据共享能力，同时要求程序和数据具有较高的独立性，当数据的逻辑结构改变时，不涉及数据的物理结构，也不影响应用程序，以降低应用程序研制与维护的费用。数据库技术正是在这样一个应用需求的基础上发展起来的。

数据库原理与技术-习题答案

数据库原理与技术-习题答 案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

习题1 1．数据与信息有何区别有何联系 数据的概念：数字、文字、图画、声音和活动图象 信息的概念：信息是对人有用的数据 （1）数据与信息的区别： 数据包含信息 数据处理之后产生结果为信息 信息具有相对性，时效性 （2）数据与信息的联系： 信息是客观事物属性的反映。是经过加工处理并对人类客观行为产生影响的数据表现形式。数据是反映客观事物属性的记录，是信息的具体表现形式。数据经过加工处理之后，成为信息。而信息必须通过数据才能传播，才能对人类有影响。 2．简述数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。 （1）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。 （2）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。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。著名的有美国 IBM 公司的 DB2 关系数据库管理系统和 IMS 层次数据库管理系统、美国 Oracle 公司的 oracle 关系数据库管理系统、美国微软公司的 SQL Server关系数据库管理系统等。 （3）数据库系统（ DataBaseSystem ，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。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。 3．数据管理技术经历了哪几个阶段各阶段的主要特点是什么 （1）人工管理阶段。 特点： 数据的管理者：人 数据面向的对象：某一应用程序 数据的共享程度：无共享,冗余度极大 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 数据的结构化：无结构

数据库环境存储解决方案

行业背景与需求 随着云计算技术应用的不断推广，将会有越来越多的关键应用，包括数据库，迁移到云平台。一方面，既有应用希望从中获得更大的业务敏捷性和成本节约；另一方面，大量的新型 应用都将基于云计算基础架构建设，而数据库是必不可少的构成部件。 云计算时代的数据库基础架构，不仅要能够满足既有系统和新型系统的基本运行条件，还 要能够在多业务系统整合的平台环境中，让每一个系统的性能和资源需求都得到合理满足， 系统运行稳定、可靠、高效，使得用户敢于并乐于将关键应用向云中迁移，并从中获取竞争 优势，应对业务挑战。 解决方案 1.为多业务系统平台整合提供合理方案。ZettaStor DBS构建了一个统一的存储资源池， 众多数据库系统都可以按需从中获取资源，保证服务质量。 2.超高可靠性。具备超强容错能力，确保在部件故障时业务不停、数据不丢，为数据 库系统的稳定运行提供有力保障。 3.功能强大。可提供快照、克隆、复制、在线迁移等众多企业级数据服务功能，为数 据库系统提供更高的业务灵活性。 4.显著降低总体成本。ZettaStor DBS存储系统基于标准商业化硬件和IP网络构建，相 比传统存储阵列的解决方案，总体成本可降低50%以上。 方案优势 ?高度可扩展，业务整合无压力 可灵活扩展到百万节点，远超传统存储。轻松应对多业务系统整合和爆炸式负载增长等。 ?高性能，业务更流畅 聚合大量服务器和硬盘的IO处理能力，实现高并发、低延迟的数据访问性能。 ?高可用，服务级别可信赖 超强容错能力，有效防范磁盘、服务器，甚至机柜或机房整体故障造成的各类风险，保障 关键业务系统运行。 ?QoS，重点业务有保障 针对业务系统需求限定IOPS及吞吐率，确保关键业务系统能够获得足够资源，平稳高效 运行。 ?故障可自愈，运维更轻松 采用通用硬件及标准协议，无需特殊技能，无需性能调优；故障可智能自愈，避免救火式 运维。 ?全面保护，数据更安全 仅授权主机可访问存储资源，防范安全风险。解决方案框架内即可满足数据备份及归档需求，防范数据丢失及损坏。