2022年分布式數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載分布式數(shù)據(jù)庫復(fù)習(xí)要點(diǎn)第一章1、 分布式數(shù)據(jù)庫的定義（P4）物理上分散而邏輯上集中的系統(tǒng)，它使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多個(gè)邏輯單位（通常是集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）連接起來，共同組成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以看成是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。2、 分布式數(shù)據(jù)庫的兩種分類方法（P7）按局部 DBMS 的數(shù)據(jù)模型分同構(gòu)型 DDBS：各個(gè)站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫使用同一數(shù)據(jù)模型同構(gòu)同質(zhì)型 -數(shù)據(jù)模型相同，且是同一種 DBMS（同一廠家）同構(gòu)異質(zhì)型 -數(shù)據(jù)模型相同，不是同一種 DBMS異構(gòu)型 DDBS ：各站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型類型不同按 DDBS

2、的全局控制類型分全局控制集中型 DDBS：全局控制機(jī)制和全局?jǐn)?shù)據(jù)詞典位于中心站點(diǎn)全局控制分散型 DDBS：全局控制機(jī)制和全局?jǐn)?shù)據(jù)詞典分散在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)站點(diǎn)上。全局控制可變型 DDBS：也稱主從型 DDBS。分成兩組站點(diǎn)，一組包含全局控制機(jī)制和全局控制詞典，另外一組不包含。3、分布式數(shù)據(jù)庫的組成成分（兩部分）（P9）數(shù)據(jù)：分布式數(shù)據(jù)庫的主體，包括局部數(shù)據(jù)和全局?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)目錄：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、全局?jǐn)?shù)據(jù)的分片、分布、授權(quán)、事務(wù)恢復(fù)等描述，包括局部和全局?jǐn)?shù)據(jù)目錄。4、 分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分片的定義和類型（3 種）（ P10）數(shù)據(jù)分片：又稱數(shù)據(jù)分割、數(shù)據(jù)分段，局部數(shù)據(jù)庫是由全局?jǐn)?shù)據(jù)庫分割而成。三種類型：水

3、平分片： 按特定條件把全局關(guān)系的所有元組劃分成若干個(gè)互不相交的子集，對全局關(guān)系施加選擇運(yùn)算。垂直分片：把全局關(guān)系的屬性集分成若干個(gè)子集，對全局關(guān)系施加投影運(yùn)算?；旌戏制阂陨蟽煞N方法的混合。5、 分布式數(shù)據(jù)庫的分布策略（4 條）（ P11）數(shù)據(jù)分布：根據(jù)某種策略把數(shù)據(jù)分片所得的邏輯片斷分散地存儲在各個(gè)站點(diǎn)上 .集中式：所有數(shù)據(jù)都安排在同一站點(diǎn)上分割式：所有數(shù)據(jù)只有一份，被分割成若干個(gè)邏輯片段，每個(gè)片段被放置在特定的站點(diǎn)復(fù)制式：所有數(shù)據(jù)有多個(gè)副本，每個(gè)站點(diǎn)都有一個(gè)完整的數(shù)據(jù)副本混合式：分割式和復(fù)制式的混合學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載6、 分布式數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)（P13）分四層：全局外層： 全局外模式 -

4、全局應(yīng)用的用戶視圖。全局概念層： 全局概念模式 -描述全局?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特性；分片模式 -描述全局?jǐn)?shù)據(jù) 的邏輯劃分；分配模式-根據(jù)數(shù)據(jù)分布策略，定義各片段的物理存放站點(diǎn)。局部概念層： 局部概念模式 -各個(gè)站點(diǎn)上全部物理映像的集合。局部內(nèi)層： 局部內(nèi)模式 -全局 / 本站點(diǎn)數(shù)據(jù)在本站點(diǎn)的存儲描述。7、 分布式數(shù)據(jù)庫的功能模塊（P.16-17）查詢處理模塊：任務(wù)是減少查詢處理的代價(jià)完整性處理模塊：負(fù)責(zé)維護(hù)數(shù)據(jù)庫的完整性和一致性調(diào)度處理模塊：發(fā)布局部處理命令，管理數(shù)據(jù)傳輸可靠性處理模塊：負(fù)責(zé)監(jiān)視系統(tǒng)的各個(gè)部分是否有故障出現(xiàn)。8、 分布透明性的層次（三層 P.25-26）分布透明性也叫分布獨(dú)立性

5、，包括三個(gè)層次：分片透明性：用戶編寫應(yīng)用程序只對全局關(guān)系進(jìn)行操作，不必考慮數(shù)據(jù)的邏輯分片。位置透明性：也叫分配透明性。用戶編寫應(yīng)用程序需要了解數(shù)據(jù)分片情況，但不必了解副本和各 片段的站點(diǎn)位置情況。局部數(shù)據(jù)模型透明性：不必了解站點(diǎn)上數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)模型及其數(shù)據(jù)對象的表示性質(zhì)。第二章 DDB設(shè)計(jì)1、 DDB設(shè)計(jì)的兩個(gè)方法 P39-40 自頂向下：（對應(yīng)于 DDB創(chuàng)建方法中的重構(gòu)法）從頭開始設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫。根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 環(huán)境和用戶需求，按照分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和方法，采用統(tǒng)一的觀點(diǎn)，從總體設(shè)計(jì)做起，包括各站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，重新建立一個(gè) 和可靠性問題。通常是同構(gòu)異質(zhì)或者同構(gòu)同質(zhì)的。DDBS。可

6、以有效解決數(shù)據(jù)一致性、完整性自底向上：（對應(yīng)于 DDB創(chuàng)建方法中的組合法）通過聚集現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫來設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫。利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和獨(dú)立存在于各個(gè)站點(diǎn)上的現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過建立一個(gè)分布式協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，將它們集成為一個(gè)統(tǒng)一的 2、 DATAID-D方法 P52DDBS。通常是異構(gòu)或者同構(gòu)異質(zhì)。這是自頂向下設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫的一個(gè)典型方法，增加的兩個(gè)階段：分布要求分析階段 輸入：用戶分布要求、全局?jǐn)?shù)據(jù)概念模型、全局?jǐn)?shù)據(jù)操作模式；輸出：頻率表（各個(gè)站點(diǎn)每一應(yīng)用激活次數(shù)）、劃分表（各實(shí)體的潛在水平分片規(guī)則）、極 化表（由一個(gè)站點(diǎn)發(fā)出的一給定應(yīng)用訪問一給定片段的頻率）。分布設(shè)計(jì)階段分片設(shè)計(jì)：對實(shí)體進(jìn)行

7、水平分片和垂直分片。學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載非冗余分配：利用最佳適應(yīng)法，把各片段映射到使用最多的站點(diǎn)上。冗余分配：起初使用非冗余分配，在每次迭代時(shí)，計(jì)算因增加一副本使其變成本如果是地訪問的得益與為維護(hù)該副本一致性所需要附加遠(yuǎn)程修改的損失之差值，個(gè)整數(shù)，就把該副本存儲到該得益站點(diǎn)。局部模式的重新構(gòu)造：重新構(gòu)造片段分配站點(diǎn)上的局部模式。3、數(shù)據(jù)片斷分配法 P50，同時(shí)參見 PPT相關(guān)部分4、DATAID方法的應(yīng)用 P55，同時(shí)參見 PPT相關(guān)部分第三章 分布式查詢處理和優(yōu)化1、 關(guān)系代數(shù)知識，并能進(jìn)行實(shí)例運(yùn)算，類似習(xí)題 2、 查詢樹 , 查詢變換 , 限定關(guān)系等定義3.6 的運(yùn)算要了解 （重點(diǎn) PPT

8、上例題）查詢樹： 將一個(gè)查詢的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行語法分析得到一顆語法樹：葉子節(jié)點(diǎn)是查詢涉及的關(guān) 系，各個(gè)節(jié)點(diǎn)是關(guān)系代數(shù)操作符，根節(jié)點(diǎn)是查詢結(jié)果。語法樹又稱查詢樹。查詢變換：從全局查詢到片段查詢的變換？限定關(guān)系 : R:QR 稱為 R 的限定關(guān)系，其中 QR 表示查詢。邏輯片段就是一個(gè)限定關(guān)系。city= london(Supplier) 的限定關(guān)系 : Supplier: city= london 3、 基于關(guān)系代數(shù)等價(jià)變換的查詢優(yōu)化實(shí)例（重點(diǎn)看 P80-82）基本原理：把查詢問題轉(zhuǎn)換為關(guān)系表達(dá)式；關(guān)系表達(dá)式到查詢樹（語法樹）的變換；全局查詢到片段 查詢的變換（把全局查詢樹中的全局關(guān)系名，用重

9、構(gòu)該全局關(guān)系的各片段名替換，變換成相應(yīng)片段上的查 詢樹）；利用關(guān)系代數(shù)等價(jià)變換規(guī)則的優(yōu)化算法，盡可能先執(zhí)行選擇和投影操作。4、 基于半連接的算法的查詢優(yōu)化的操作過程和代價(jià)估算（5、 基于直接連接算法的查詢優(yōu)化處理的四種方法，重點(diǎn)83-84） （重點(diǎn)看 PPT例題）1、2、4 算法。 (重點(diǎn)看書 P85)站點(diǎn)依賴： 如果兩個(gè)關(guān)系不同站點(diǎn)的分片在屬性A 上沒有交集 （說明它們之間連接結(jié)果為空，只進(jìn)行本站點(diǎn)片段連接再合并就夠了），則可以只在同一站點(diǎn)上做片段連接操作，然后合并連 接結(jié)果。分片和復(fù)制：如果不符合站點(diǎn)依賴的條件，則選擇一組站點(diǎn)，把查詢引用的某個(gè)關(guān)系的所有片段 分布到這些站點(diǎn)上，其余被引用關(guān)

10、系則復(fù)制到每個(gè)選定站點(diǎn)中去，這樣在每個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行本地 連接，再合并結(jié)果，必然會覆蓋到所有該連接的元組（因?yàn)槊恳粋€(gè)站點(diǎn)都有另一個(gè)關(guān)系的完 全副本）。Hash 劃分：如果兩個(gè)關(guān)系不符合站點(diǎn)依賴的條件，利用 Hash 函數(shù)對分片關(guān)系上的連接屬性作站 點(diǎn)依賴計(jì)算，再據(jù)此分片，比如按連接屬性取值為奇偶數(shù)來把元組發(fā)送到不同站點(diǎn)，這樣分 片后兩個(gè)關(guān)系必然就滿足站點(diǎn)依賴條件，再進(jìn)行本地連接。這實(shí)際是構(gòu)造站點(diǎn)依賴的一種方 法。第四章 分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)管理和恢復(fù)1、分布式事務(wù)的定義和特性 P97學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載定義：事務(wù)是訪問數(shù)據(jù)庫的最小邏輯工作單位，它是一個(gè)操作序列。分布式事務(wù)是一個(gè)分布式操作的序列，被操

11、作的數(shù)據(jù)分布在不同站點(diǎn)上。ACID特性：原子性（ Atomicity ）：事務(wù)的操作要么全部執(zhí)行 , 要么全部不執(zhí)行 ,保證數(shù)據(jù)庫一致性狀態(tài)。一致性（ Consistency）：事務(wù)的正確性。并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)事務(wù) ,其操作的結(jié)果應(yīng)與以某種順序串行執(zhí)行這幾個(gè)事務(wù)所得的結(jié)果相同。持久性（ Durability）：事務(wù)提交后 , 其操作的結(jié)果將永久化 , 與提交后發(fā)生的故障無關(guān)。隔離性（Isolation）：事務(wù)在提交前，決不允許把它對共享數(shù)據(jù)所作改變的結(jié)果提供給其他事務(wù)使用。2、分布式事務(wù)的結(jié)構(gòu) P99（一個(gè)應(yīng)用由若干個(gè)分布式事務(wù)組成，每個(gè)分布式事務(wù)由不同站點(diǎn)的若干子事務(wù)組成）分布式事務(wù)的一般結(jié)構(gòu)：

12、Begin Transaction 原語：開始一個(gè)事務(wù)T1T2: 子事務(wù)或操作序列:TnCommit 原語：事務(wù)成功完成的結(jié)束Rollback 或 Abort 原語：事務(wù)失敗的結(jié)束3、 分布式事務(wù)執(zhí)行的控制模型（三種）P105分布式事務(wù)控制模型是指協(xié)調(diào)分布式事務(wù)中各成員 DBMS 執(zhí)行其子事務(wù)的通用方法，有三種 :主從模型：分布式事務(wù)管理器作為主控制器，局部事務(wù)管理器（LTM）作為從屬控制器，LTM 之間無通信。三角模型：控制權(quán)是分布式事務(wù)管理器和 從之間不必要的傳輸。LTM 之間分享的。 LTM 之間可以傳遞數(shù)據(jù)，避免了主層次控制模型：LTM 還可再創(chuàng)建 Agent，控制其它LTM 執(zhí)行，比

13、前兩種復(fù)雜。4、事務(wù)恢復(fù)的概念P108當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，保證事務(wù)原子性的措施稱為事務(wù)故障恢復(fù)，簡稱事務(wù)恢復(fù)，主要依靠日志來實(shí)現(xiàn)。5、事務(wù)的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移 P109事務(wù)在執(zhí)行過程中的狀態(tài)變化：事務(wù)開始后立即進(jìn)入活動狀態(tài)，可以進(jìn)行讀寫操作；事務(wù)結(jié)束時(shí)進(jìn)入部分提交狀態(tài)；事務(wù)到達(dá)提交點(diǎn)時(shí)進(jìn)入提交狀態(tài)；如果檢查出故障或者事務(wù)在活動狀態(tài)期間被撤銷，則進(jìn)入故障狀態(tài)；終止?fàn)顟B(tài)表明事務(wù)已經(jīng)離開系統(tǒng)。6、本地事務(wù)恢復(fù)的過程（P.112）本地事務(wù)恢復(fù)的過程類似于集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中事務(wù)的恢復(fù)：學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載1）從“ 重啟動文件”讀出最近 Checkpoint 的地址 , 定出 Checkpoint 在 Log文件中

14、的位置。 （找最近的檢查點(diǎn)）2） 創(chuàng)建 Redo 表（初態(tài)為空）；創(chuàng)建Undo 表 (即 Checkpoint Record 中的活動事務(wù)表)。3） 從 Checkpoint Record 起沿 log 向前檢索，遇到begin transaction 的 log 記錄，其對應(yīng)的事務(wù)記入 Undo 表；遇到 commit 的 log 記錄， 其對應(yīng)事務(wù)從 UNDO 表移入 Redo 表，直至 log完。 （在 Undo 表和 Redo表中加響應(yīng)的事務(wù)）4） 反向檢索 Log, 將 Undo 表中事務(wù) , 按 log 記錄的操作，做Undo，直到遇到對應(yīng)的Begin Transaction。 （

15、執(zhí)行 Undo）5）從 Checkpoint Record 起正向檢索 Redo表中事務(wù)的 Log 記錄 , 并執(zhí)行之 , 直到對應(yīng)的 Commit記錄。（執(zhí)行Redo）7、兩階段提交協(xié)議定義和原則（P115-116）將本地原子性提交行為的效果擴(kuò)展到分布式事務(wù), 保證了分布式事務(wù)提交的原子性?；舅枷胧牵簣?jiān)持在分布式事務(wù)結(jié)果生效之前，所有參與執(zhí)行分布式事務(wù)的站點(diǎn)都同意提交。（2PC把提交過程分為兩個(gè) 階段：表決階段 目的是形成共同的決定；執(zhí)行階段 目的是實(shí)現(xiàn)這個(gè)決定。）全局提交規(guī)則：只要至少有一個(gè)參與者撤銷事務(wù)，協(xié)調(diào)者就必須做出全局撤銷的決定；只有所有參與者都同意提交事務(wù)，協(xié)調(diào)者才能做出全局提

16、交的決定。8、兩階段提交協(xié)議的通信結(jié)構(gòu)（P117，還是把 ppt 上圖看一下）? 集中式：通信只發(fā)生在協(xié)調(diào)者和參與者之間，參與者之間不交換信息? 分層式：協(xié)調(diào)者是在樹根的DTM 代理者，協(xié)調(diào)者與參與者之間的通信不使用直接廣播，而是使用報(bào)文在樹中上下傳播。每個(gè)DTM代理是通信樹的一個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，它從下層節(jié)點(diǎn)處 收集報(bào)文或向它們廣播報(bào)文。? 線性：參與者之間可以互相通信。系統(tǒng)中的站點(diǎn)間要排序，消息串行傳遞。? 分布式：允許所有參與者在第一階段相互通信，從而可以獨(dú)立做出事務(wù)終止決定。9、主文本更新法 分布式數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)更新方法之一。指定一個(gè)副本為主文本 , 更新時(shí)只對主文本進(jìn)行；然后由主文本站點(diǎn)將主文

17、本更新內(nèi)容及時(shí)發(fā)送到各 輔文本站點(diǎn)，各輔文本的更新可以并行進(jìn)行。問題 -更新傳播必須在短時(shí)間內(nèi)完成 , 否則將獲得“ 過時(shí)” 數(shù)據(jù)；主文本不可用 , 將引起其它輔文本也 不可用。改進(jìn)方法 -移動主文本法。分布式數(shù)據(jù)庫中的并發(fā)控制 第五章1、并發(fā)控制的定義 P131 并發(fā)控制就是負(fù)責(zé)正確協(xié)調(diào)并發(fā)事務(wù)的執(zhí)行，保證并發(fā)存取操作不至于破壞數(shù)據(jù)庫的完整性和一致性，確保并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)事務(wù)能夠正確地運(yùn)行并獲得正確的結(jié)果。2、串行調(diào)度、可串行化調(diào)度和一致性調(diào)度的定義 P133學(xué)習(xí)好資料歡迎下載Tj? 串行調(diào)度：若一個(gè)調(diào)度S，其每個(gè)事務(wù)的執(zhí)行均有TiTj，即事務(wù) Ti 的所有操作都先于事務(wù)的操作，每個(gè)事務(wù)相繼執(zhí)

18、行，這樣的調(diào)度S為稱串行調(diào)度。? 可串行化調(diào)度：如果一個(gè)調(diào)度等價(jià)于某個(gè)串行調(diào)度，則該調(diào)度稱為可串行化調(diào)度。? 一致性調(diào)度：執(zhí)行一個(gè)調(diào)度可以使得數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪粋€(gè)一致性狀態(tài)，則 稱調(diào)度為一致性調(diào)度。? 事務(wù)的可串行性：若干個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的結(jié)果與按希望那個(gè)的順序執(zhí)行的結(jié)果相同時(shí)，稱諸事務(wù)是可串行的。3、并發(fā)控制算法的分類 P140 并發(fā)控制機(jī)制分為兩種類型：悲觀算法和樂觀算法。悲觀算法使事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行在執(zhí)行生命周期的開 始就同步化，而樂觀算法將同步化延遲到事務(wù)執(zhí)行周期的結(jié)束。4、基于封鎖的并發(fā)控制算法 P141 基本思想：事務(wù)訪問數(shù)據(jù)項(xiàng)之前要對該數(shù)據(jù)項(xiàng)加鎖，如果已經(jīng)被其他事務(wù)加鎖，

19、就要等待，直到那個(gè) 事務(wù)釋放該鎖為止。5、封鎖粒度、鎖的類型 P141 鎖的粒度：鎖定數(shù)據(jù)項(xiàng)的范圍。鎖粒度小，并發(fā)度高，鎖開銷大。包括以下幾個(gè)層次：? 數(shù)據(jù)庫記錄中的一個(gè)字段值? 一條數(shù)據(jù)庫記錄 ? 一個(gè)磁盤塊（頁面）? 一個(gè)完整的文件 ? 整個(gè)數(shù)據(jù)庫鎖的類型： 共享鎖： Share 鎖， S鎖或者讀鎖 排它鎖： eXclusive 鎖， X 鎖，拒絕鎖或?qū)戞i 更新鎖： Update 鎖， U 鎖6、兩階段封鎖協(xié)議 P147 一個(gè)事務(wù)所有的封鎖操作（讀寫）都在第一個(gè)解鎖操作之前，則該事務(wù)遵守兩階段封鎖協(xié)議。這樣一個(gè)事 務(wù)可以被分成兩個(gè)階段：上升階段 (成長階段 )：只能獲取新鎖，而不能釋放已有

20、的鎖 收縮階段 (衰退階段）：只能釋放已有的鎖，而不能獲得新鎖 保守 2PL：要求事務(wù)在開始執(zhí)行之前就持有所有它要訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)上的鎖。嚴(yán)格 2PL：事務(wù)提交或撤銷之前，絕對不釋放任何一個(gè)寫鎖；在事務(wù)結(jié)束時(shí)，同時(shí)釋放所有的鎖。嚴(yán)酷2PL：事務(wù)在提交或撤銷之前，不能釋放任何一個(gè)鎖。7、多粒度鎖、意向鎖的定義和鎖的相容性 P153 多粒度鎖：封鎖的粒度不是單一的一種粒度，而是有多種粒度學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載意向鎖：如果對一個(gè)節(jié)點(diǎn)加意向鎖，則說明該節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)正在被封鎖；對任一節(jié)點(diǎn)封鎖時(shí)，必須先對它的上層節(jié)點(diǎn)加意向鎖。包括意向共享鎖（IS）、意向排他鎖（IX）以及共享意向排他鎖（SIX）三種類型。鎖的

21、相容性：8、基于時(shí)標(biāo)的并發(fā)控制方法基本概念、基本思想、時(shí)標(biāo)分配方法 P163基本概念：不通過互斥來支持串行性，而是通過在事務(wù)啟動時(shí)賦給時(shí)標(biāo)（時(shí)間戳）來實(shí)現(xiàn)；時(shí)標(biāo)是用來唯一識別每個(gè)事務(wù)并允許排序的標(biāo)識；如果 ts(T1) ts(T2) 。每個(gè)站點(diǎn)基于其本地計(jì)數(shù)器自治地指局部時(shí)標(biāo)： 本地計(jì)數(shù)器值，站點(diǎn)標(biāo)識符定一個(gè)時(shí)標(biāo)，同時(shí)附加上其自身的站點(diǎn)標(biāo)識符。9、多版本法的基本概念 P166 并發(fā)控制的多版本技術(shù)。多版本并發(fā)控制協(xié)議：維護(hù)了一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的多個(gè)版本值。思想是：通過讀取數(shù)據(jù)項(xiàng)的較老版本來維護(hù)可串行性，使得系統(tǒng)可以接受在其他技術(shù)中被拒絕的一些讀操作。10、多版本 2PL的基本思想 P167當(dāng)一個(gè)事務(wù)

22、T 持有數(shù)據(jù)項(xiàng) X 的寫鎖時(shí)， 其他事務(wù) T 依舊可以讀 X。通過 X 的兩個(gè)版本實(shí)現(xiàn)這樣的功能：一個(gè)版本是最近已提交版本；另外一個(gè) X 是事務(wù) T 獲得該項(xiàng)上寫鎖時(shí)創(chuàng)建的新版本。其它事務(wù)可以繼續(xù)讀X 的已提交版本，而事務(wù) T 可以根據(jù)需要更新 X的值。在 T 提交之前需要獲得 X的驗(yàn)證鎖，一旦獲得驗(yàn)證鎖，老版本改為最新版本。第六章 分布式數(shù)據(jù)庫中的可靠性1、可靠性和可用性的概念及其兩者的關(guān)系 P173可靠性：數(shù)據(jù)庫在一給定時(shí)間間隔內(nèi)不產(chǎn)生任何失敗的概率。強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)庫的正確性。可用性：給定的時(shí)間 t ，數(shù)據(jù)庫可以正常運(yùn)行的概率。強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)需要訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)，它是可用的。兩者關(guān)系： 通常認(rèn)為構(gòu)建可用

23、性系統(tǒng)比可靠性系統(tǒng)容易 兩者是統(tǒng)一的，可靠性高的系統(tǒng)可用性自然好 兩者又是矛盾的，增加錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)的情況下，可提高可用性；采用太謹(jǐn)慎的策略會降低可用性。2、 MTTD、MTBF、 MTTR三者的定義，及其圖示 P178平均檢測時(shí)間 (MTTD)：一個(gè)故障在它發(fā)生一段時(shí)間后才被檢測出，統(tǒng)的平均故障潛伏時(shí)間稱為平均故障檢測時(shí)間。這一段時(shí)間叫潛伏期，同種系學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載平均修復(fù)時(shí)間 (MTTR)：修復(fù)一個(gè)失敗的系統(tǒng)所需要的期望時(shí)間。平均故障間隔時(shí)間 (MTBF)：可以自我修復(fù)的系統(tǒng)中相繼失敗之間的期望時(shí)間。3、分布式可靠性協(xié)議的執(zhí)行過程 P179Begin-Transacrion：登錄Read：L

24、TM 先在事務(wù)處理的緩沖區(qū)中讀，若不在，則向緩沖區(qū)管理器發(fā) Fetch 命令，讀出數(shù)據(jù)后， LTM 將它交給調(diào)度程序Write ：若在 Buffer 中得到，則在那更新，否則對Buffer Manager 發(fā) Fetch 命令，讀出數(shù)據(jù)并修改，同時(shí)數(shù)據(jù)的前像和修改后的后像寫入日志。Abort ：根據(jù)日志做 UndoCommit ：將事務(wù)結(jié)束記錄寫入日志4、分布式可靠性協(xié)議的組成（三個(gè)協(xié)議）P180分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的可靠性協(xié)議包括提交協(xié)議、終結(jié)協(xié)議、恢復(fù)協(xié)議。 提交和恢復(fù)協(xié)議詳細(xì)說明提交命令和恢復(fù)命令是如何執(zhí)行的 終結(jié)協(xié)議解決一個(gè)站點(diǎn)失效時(shí)，未失效站點(diǎn)如何處理該失效事件的問題5、非阻斷協(xié)議的充要

25、條件和三階段提交協(xié)議的定義 P187提交協(xié)議是非阻斷的充要條件是 , 在其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中不存在 :? 沒有狀態(tài)同時(shí)與提交狀態(tài)和撤銷狀態(tài)“ 相鄰”? 沒有不可提交狀態(tài)與提交狀態(tài)“ 相鄰”在 2PC的等待狀態(tài)和提交狀態(tài)之間增加一個(gè)狀態(tài)，作為一個(gè)緩沖，用于在準(zhǔn)備提交但是還沒有提交的時(shí)候。因?yàn)閺某跏紶顟B(tài)到提交狀態(tài)之間有三次狀態(tài)轉(zhuǎn)換，所以稱為三階段提交協(xié)議。6、三階段提交協(xié)議的超時(shí)處理 P189? 協(xié)調(diào)者在等待狀態(tài)超時(shí)：協(xié)調(diào)者單方面 Abort在預(yù)備提交狀態(tài)超時(shí)：將所有參與者移入預(yù)備提交狀態(tài)在提交 /撤銷狀態(tài)超時(shí)：忽略? 參與者超時(shí)在初始狀態(tài)超時(shí)：與 2PC中的情況相同在就緒狀態(tài)超時(shí)：終結(jié)協(xié)議在預(yù)備提交狀

26、態(tài)超時(shí)：終結(jié)協(xié)議7、網(wǎng)絡(luò)分割中基于表決的協(xié)議 P192分為多數(shù)表決法和法定人數(shù)表決法？多數(shù)表決法的基本思想是：如果大多數(shù)站點(diǎn)提議執(zhí)行某事務(wù)，那么該事務(wù)就被執(zhí)行。概括為表決基于法定人數(shù)。實(shí)現(xiàn)提交協(xié)議必須滿足的規(guī)則：每個(gè)站點(diǎn) i 有選票數(shù) Vi, 系統(tǒng)總投票數(shù)為 V。事務(wù)在提交前，它必須獲得提交法定票數(shù) Vc學(xué)習(xí)好資料Va歡迎下載事務(wù)在撤銷前，它必須獲得撤銷法定票數(shù)Va+VcV, 當(dāng) 0 Va, Vc V。前兩條指出事務(wù)終結(jié)時(shí)必須獲得的投票數(shù)；最后一條保證事務(wù)不能同時(shí)既被撤銷又被提交。8、采用版本號檢測不一致性 P200允許對數(shù)據(jù)項(xiàng)操作的站點(diǎn)的副本是主副本 , 其它是孤立或隔離的副本。正常工作期間

27、 , 全部副本都是主副本 , 并且互相一致 , 每份副本維持一個(gè)原版號和一個(gè)當(dāng)前版本號。初始時(shí)原版本號置為 0，當(dāng)前版本號置為 1；每當(dāng)對副本執(zhí)行一次更新，只是當(dāng)前版本號加1。網(wǎng)絡(luò)分割時(shí) , 每個(gè)孤立副本的原版本號被置為當(dāng)前版本號值。這樣直到分割修復(fù)為止 , 此原版號不會改變。這時(shí)比較所有副本的當(dāng)前版本號和原版本號就能 暴露出不一致性。（如果分割修復(fù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)分割區(qū)域原版本號和未分割區(qū)域當(dāng)前版本號不同且分割區(qū)域原 版本號和分割區(qū)域當(dāng)前版本號也不同，則不一致。各個(gè)分割區(qū)域中當(dāng)前版本號不同，也可能不一致。）第七章 分布式數(shù)據(jù)庫的安全性和目錄管理1、不安全因素的三個(gè)方面 P207-數(shù)據(jù)存儲在各個(gè)站點(diǎn)上

28、存在的不安全因素-訪問各個(gè)站點(diǎn)上數(shù)據(jù)存在的不安全因素-數(shù)據(jù)在各站點(diǎn)之間傳輸時(shí)存在的不安全因素 2、安全層次（五個(gè)層次）P209 ?物理層：保護(hù)數(shù)據(jù)不受侵入者的物理破壞 ?用戶層：防止保密字被盜 ?OS層：從訪問系統(tǒng)的口令到并發(fā)進(jìn)程之間隔離，都要提供保護(hù) ?網(wǎng)絡(luò)層：保證是與可信賴的站點(diǎn)通信 ,保證鏈路沒有被竊聽和篡改 ?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：為不同需求的合法用戶授予不同的權(quán)限 3、 數(shù)據(jù)庫安全的術(shù)語 P211 , 如用戶、程序、進(jìn)程。1） 主體 (Subject) ：引起信息流動或改變系統(tǒng)狀態(tài)的主動實(shí)體 2）客體 (Object) ：蘊(yùn)含或接收信息的被動實(shí)體，信息的載體 , 如 DB, 表, 記錄 , 視

29、圖 , 屬性等。3） 可信計(jì)算基（ trusted computing base ）：實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)機(jī)制的集合體（包含硬件、固件和 軟件）。4） 域：主體有能力存取的客體集合 5） 安全級 (Security Level) ：主體和客體的訪問特權(quán) , 一般主體安全級表示主體對客體敏感信 息的操作能力 , 客體安全級表示客體信息的敏感度6） 敏感度標(biāo)記： 表示客體和主體的安全級的一條信息。制訪問控制?？尚庞?jì)算基使用它來確定是否使用強(qiáng)7） 最小特權(quán)原理：主體在執(zhí)行授權(quán)任務(wù)時(shí)，應(yīng)被授予完成該任務(wù)所需的最小存取權(quán)。8） 訪問監(jiān)控器：監(jiān)控主體和客體之間授權(quán)訪問關(guān)系的部件。9） 信道：系統(tǒng)內(nèi)的傳輸信息的通路

30、。10) 隱蔽信道 (Covert Channel)：以危害系統(tǒng)安全的隱蔽方式傳輸信息的通信信道學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載11) 自主訪問控制 (Discretionary Access Control) ：基于主體身份或主體所屬組的身份或二者結(jié)合來限制對客體訪問的方法 別人。. 具有訪問權(quán)的主體能自行決定其訪問權(quán)直接或間接轉(zhuǎn)授給12) 強(qiáng)制訪問控制 (Mandatory Access Control) ：基于主體與客體各自所具有的敏感度標(biāo)記的控制關(guān)系來決定主體對客體的訪問 轉(zhuǎn)讓 。. 標(biāo)記是由系統(tǒng)安全員指派 , 用戶不能隨意修改 , 更不能13) 數(shù)據(jù)庫的安全策略:根據(jù)用戶需求、 安裝環(huán)境、 建立

31、規(guī)則和法律等方面的限制來制定的，用來描述訪問規(guī)則和訪問特征的關(guān)系。14) 形式化安全保護(hù)策略模型：安全保護(hù)策略的完整精確描述。15) 安全保護(hù)策略模型 ：安全保護(hù)策略的非形式化描述4、面向用戶的口令法 P215面向用戶的口令系統(tǒng)是每個(gè)用戶或每個(gè)組用戶有一個(gè)口令，5、多級安全模型的系統(tǒng)狀態(tài)定義 P217該口令允許用戶只能訪問他所需要的數(shù)據(jù)對象。多級安全 BLP模型系統(tǒng)狀態(tài) v 是集合 V 中的元素， V=(B M F H) ：B 為當(dāng)前存取集 , B (S O A) ,S 為主體集，O 為客體集，A 為訪問方式集合；M 是存取控制矩陣，每個(gè)元素表示主體對客體的訪問權(quán)限 集合； F 為安全級函數(shù)；

32、 H 為當(dāng)前客體層次結(jié)構(gòu)。6、自主訪問控制和強(qiáng)制訪問控制 見術(shù)語部分7、數(shù)據(jù)庫安全評估標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級P227DBMS 說明，1991 年美國國家計(jì)算機(jī)安全中心根據(jù)TCSEC制訂紫皮書可信計(jì)算機(jī)系統(tǒng)評估標(biāo)準(zhǔn)的可信DBMS的安全分 4 類,7 級 , 25 條評估標(biāo)準(zhǔn)： D：最低保護(hù) C：自主保護(hù)類 , 基于主體身份來限制對客體訪問。?C1級：自主安全 保護(hù) ?C2級：可控存取保護(hù) B：強(qiáng)制保護(hù)類 , 基于主體與客體各自所具有的敏感度標(biāo)記的控制關(guān)系來決定主體對 客體的訪問?B1 級：標(biāo)記安全保護(hù) ?B2 級：結(jié)構(gòu)化保護(hù) ?B3 級：安全域保護(hù) A：驗(yàn)證保護(hù)類 ?A1 級：可驗(yàn)證保護(hù) 8、身份認(rèn)證

33、的三個(gè)級別 P229 系統(tǒng)登錄認(rèn)證：OS 檢查 數(shù)據(jù)庫連接： DBMS 驗(yàn)證學(xué)習(xí)好資料 歡迎下載數(shù)據(jù)庫對象使用：DBMS核實(shí)其對數(shù)據(jù)對象的存取權(quán)限第八章 分布式數(shù)據(jù)庫與 C/S模式結(jié)構(gòu)1、 C/S模式定義和當(dāng)前流行的兩種模式 P242C/S模式系統(tǒng)： 某些站點(diǎn)是客戶機(jī)站點(diǎn)，而另一些站點(diǎn)是服務(wù)器站點(diǎn)；所有的數(shù)據(jù)駐留在服務(wù)器站點(diǎn)；所有的應(yīng)用都在客戶機(jī)站點(diǎn)運(yùn)行；一般不提供完全的位置透明性。當(dāng)前流行的兩種模式：1）傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu) C/S-服務(wù)器（或服務(wù)器群）存儲數(shù)據(jù)，客戶機(jī)群存取數(shù)據(jù)，服務(wù)器扮演支配角色。2）正在涌現(xiàn)的三層C/S-數(shù)據(jù)層、功能層和表示層：數(shù)據(jù)層是駐留在主機(jī)上的DBMS；功能層是應(yīng)用服務(wù)器，負(fù)責(zé)應(yīng)用邏輯處理；表示層由客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)，是應(yīng)用的用