分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使得同學(xué)們對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)科的重要技術(shù)不僅知其然，更要知其所以然。掌握分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的理論、結(jié)構(gòu)、技術(shù)和方法。了解實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。認(rèn)清數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和前景。能夠設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。為今后從事分布式數(shù)據(jù)庫(kù)研究和應(yīng)用打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)。課程目標(biāo)課程內(nèi)容（1）第1章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述第2章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第3章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢處理和優(yōu)化第4章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的事務(wù)管理和恢復(fù)第5章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的并發(fā)控制第6章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的可靠性第7章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性與目錄管理第8章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)與客戶機(jī)/服務(wù)器模式第10章分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)●

課程講授教材：邵佩英：《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及其應(yīng)用》（第2版），科學(xué)出版社，北京，2005

參考書(shū)籍（1）參考書(shū)籍《Oralce9i中文版教程》

張曜，張青，范穎，王繼誠(chéng)編著清華大學(xué)出版社，2002PrinciplesofDistributedDatabaseSystems（分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理（第2版））

M.TamerOzsu,PatrickValduriezPrenticeHall&TsinghuaUniversityPress,2002.《Oracle9i簡(jiǎn)明教程：輕松實(shí)戰(zhàn)20天》

文宏編著清華大學(xué)出版社，2003數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的由來(lái)和發(fā)展分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義和分類分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成部分分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性與分布透明性分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和存在的技術(shù)問(wèn)題分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

第1章數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧

數(shù)據(jù)庫(kù)(DB:DataBase)

長(zhǎng)期儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的有組織的、可共享的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS:DataBaseManagementSystem)DBMS是介于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。為用戶或應(yīng)用程序提供訪問(wèn)DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS基于某種數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DBS:DataBaseSystem)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）通常是指帶有數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。包括數(shù)據(jù)庫(kù)、相應(yīng)的硬件、軟件和各類人員。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)硬件操作系統(tǒng)DBMS應(yīng)用軟件應(yīng)用程序包數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟硬件層次關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是研究數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)、管理和使用的一門軟件學(xué)科；是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科。1基本概念1.11數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧DBMS

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分析員

應(yīng)用程序員

最終用戶2最終用戶1最終用戶3應(yīng)用程序員應(yīng)用程序員。存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的大量數(shù)據(jù)，或編寫(xiě)程序來(lái)存取并處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

最終用戶通過(guò)終端設(shè)備，使用簡(jiǎn)便的查詢命令來(lái)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員全面負(fù)責(zé)建立、維護(hù)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理員DBMS設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)者

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工具開(kāi)發(fā)者

操作員和系統(tǒng)維護(hù)人員數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用戶1.21數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧數(shù)據(jù)抽象1.3視圖抽象——外模式概念抽象——概念模式物理抽象——內(nèi)模式概念模式內(nèi)模式現(xiàn)實(shí)世界視圖抽象概念抽象物理抽象外模式視圖2視圖1視圖3…1.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧數(shù)據(jù)間的聯(lián)系1.4

一對(duì)一的聯(lián)系，記為1﹕1

一對(duì)多的聯(lián)系，記為1﹕n

多對(duì)多的聯(lián)系，記為m﹕n實(shí)體聯(lián)系類型實(shí)體內(nèi)部聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系同一實(shí)體型的實(shí)體之間的聯(lián)系不同實(shí)體型的實(shí)體之間的聯(lián)系E-R模型實(shí)體聯(lián)系模型（EntityRelationshipModel）。該模型直接從現(xiàn)實(shí)世界中抽象出實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系，然后用E-R圖表示的數(shù)據(jù)模型。

在信息世界中建立的，完全不涉及信息在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的表示（獨(dú)立子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)模型，稱為概念數(shù)據(jù)模型，簡(jiǎn)稱概念模型。最典型的是“實(shí)體聯(lián)系模型”即E-R模型。實(shí)體名屬性名E-R圖的四個(gè)基本成分：矩形框表示實(shí)體型橢圓形表示屬性菱形表示聯(lián)系聯(lián)系名連接實(shí)體型與聯(lián)系類型，也可用于表示實(shí)體與屬性的聯(lián)系并注明種類；對(duì)構(gòu)成碼的屬性，在屬性名下畫(huà)一橫線表示。n課程成績(jī)選修m學(xué)號(hào)姓名學(xué)生1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧1.5E-R模型例：學(xué)生選修課程學(xué)生課程選修姓名學(xué)號(hào)系別課程號(hào)課程名學(xué)分成績(jī)用矩形表示實(shí)體用橢圓表示實(shí)體的屬性用無(wú)向邊把實(shí)體與其屬性連接起來(lái)用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系實(shí)體與聯(lián)系用線段連接并注明類型mn1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧1.6E-R模型示例數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧數(shù)據(jù)模型(DataModel)11.7●數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)●數(shù)據(jù)操作●完整性約束

用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性；是所研究的對(duì)象類型（Objecttype）的集合，包括：數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容和性質(zhì)的對(duì)象（事物）；數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的對(duì)象（聯(lián)系）。數(shù)據(jù)模型的三要素1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

是一組完整性規(guī)則（條件）的集合。給出數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約、依賴和存儲(chǔ)規(guī)則，用于限定數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)和狀態(tài)變化，保證數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的正確、有效、完全和相容。3.完整性約束（IntegrityConstraint）：

用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種對(duì)象的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作的集合。主要有檢索和更新（插入、刪除、修改）兩類操作。2.數(shù)據(jù)操作（DataManipulation）：3.SQL（StructuredQueryLanguage）是一種綜合DDL和DML的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言

用來(lái)表示用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作請(qǐng)求，主要有以下操作：查詢、插入、刪除和修改。包括兩類語(yǔ)言：過(guò)程性語(yǔ)言（數(shù)據(jù)庫(kù)中什么數(shù)據(jù)，如何搜索這些數(shù)據(jù)都要說(shuō)明）和非過(guò)程性語(yǔ)言（只說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)中的什么數(shù)據(jù)）。2.數(shù)據(jù)操縱子語(yǔ)言（DataManipulationLanguage）數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言1.8

包括數(shù)據(jù)庫(kù)模式定義和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法定義兩個(gè)方面，相應(yīng)的程序也包括兩部分：一部分是數(shù)據(jù)庫(kù)模式定義處理程序，一部分是存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法定義處理程序。1.數(shù)據(jù)定義子語(yǔ)言（DataDescriptionLanguage）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧11.9數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)庫(kù)據(jù)應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序外模式A外模式B

外模式/模式

概念模式

模式/內(nèi)模式用戶級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)概念級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)物理級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)DBMSOS

內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧11．模式：也稱為概念模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。2．外模式：是關(guān)于用戶數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是模式的邏輯子集。3．內(nèi)模式：是數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的描述。4．模式/內(nèi)模式映象：該映象存在于模式與內(nèi)模式之間，用于定義模式與內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)性。本映象一般在內(nèi)模式中描述。5．外模式/模式映象：該映象存在于外模式與模式之間，用于定義外模式和模式之間的對(duì)應(yīng)性。本映象一般在外模式中描述。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中，存在模式/內(nèi)模式的映象，當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生變化時(shí)，只要修改模式/內(nèi)模式的映象，就可以保持模式不變，從而保證程序與數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。6．物理獨(dú)立性：在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中，存在外模式/模式的映象，當(dāng)模式發(fā)生變化時(shí)，只要修改外模式/模式的映象，即可保持外模式不變，從而保證程序和數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。7．邏輯獨(dú)立性：1.9數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧1

傳統(tǒng)的集合運(yùn)算1.10

關(guān)系代數(shù)

并運(yùn)算差運(yùn)算交運(yùn)算廣義笛卡爾積cbaagbdbcfadR∪SfadR∩SdbccbaR-SdbcfadcbaCBAfadagbFEDRSCBAfadcbacbadbcdbcfadFEDfadfadagbagbfadagbRxS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧1選擇運(yùn)算是從關(guān)系中選取使公式為真的元組。這是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算。

在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的元組，記做：

σF(R)

={r|r∈RΛF(r)=‘真’}

F是一個(gè)公式，表示形式為由邏輯運(yùn)算符（∧,∨,?)連接各算術(shù)表達(dá)式組成。算術(shù)表達(dá)式的基本形式為：XθY.θ={>,≥,<,≤,=,≠}.X,Y是屬性名或常量或簡(jiǎn)單函數(shù)。例1求計(jì)算機(jī)科學(xué)系CS的學(xué)生σSD=‘CS’(S)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名所屬系名學(xué)生年齡

S#SNSDSAS1ACS20S2BCS21S3CMA19S4DCI19S5EMA20S6FCS22(a)(S)(S’)S#SNSDSAS1ACS20S2BCS21S6FCS22σSD=‘CS’(S)

選擇運(yùn)算

投影運(yùn)算

這是從列的角度進(jìn)行的運(yùn)算。例2

πSN,SD(S)

即求得學(xué)生關(guān)系S在學(xué)生姓名和所在系這兩個(gè)屬性上的投影結(jié)果。πSN,SD(S)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名所屬系名學(xué)生年齡

S#SNSDSAS1ACS20S2BCS21S3CMA19S4DCI19S5EMA20S6FCS22(a)(S)SNSDACSBCSCMADCIEMAFCS

關(guān)系R上的投影是從R中選擇若干屬性組A成新的關(guān)系。記做：

πA(R)

={r[A]|r∈R}投影之后不僅取消了某些列，還可能取消某些元組。πSA(S)SA202119

連接運(yùn)算是從兩個(gè)關(guān)系的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件的元組。記做：

RS.

其中，F(xiàn)是條件表達(dá)式，它涉及到對(duì)兩個(gè)關(guān)系中的屬性的比較。如果F僅僅是一個(gè)相等條件，即等值連接。

連接運(yùn)算∞

F例3設(shè)關(guān)系R、S如下圖：2b52b310b37b23b1EBS12b4a28b3a26b2a15b1a1CBARRS∞

C<E10b38b3a210b36b2a17b26b2a110b35b1a17b25b1a1ES.BCR.BAABCEa1b153a1b267a2b3810a2b382RS∞

DATABASE TABLE CREATE VIEW INDEX SQLDDL：

ALTER DROP SQLQUERY：SELECT…FROM… INSERT… SQL SQLDML： UPDATE… DELETE… GRANT SQLDCL： REVOKE AUDIT

嵌入式SQL：1.11SQL組成（分類）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是硬件、軟件和干件(技術(shù)與管理的界面稱為干件)的結(jié)合?！叭旨夹g(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基本規(guī)律結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)應(yīng)該和行為（處理）設(shè)計(jì)密切結(jié)合，也就是說(shuō)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要把數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)的處理設(shè)計(jì)（應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)）密切結(jié)合起來(lái)。1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

現(xiàn)實(shí)世界

數(shù)據(jù)分析

概念模型設(shè)計(jì)

邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

子模式設(shè)計(jì)

建立數(shù)據(jù)

功能分析

功能模型

功能說(shuō)明

事務(wù)設(shè)計(jì)

程序說(shuō)明

應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

程序編碼調(diào)試

結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計(jì)1.12

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)1．1NF定義如果一個(gè)關(guān)系模式的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，則R∈1NF。任何一個(gè)關(guān)系模式都是1NF，不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫(kù)模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。2．2NF定義若關(guān)系模式R∈lNF，并且每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的鍵（或碼），則R∈2NF。2NF就是不允許關(guān)系模式的屬性之間有這樣的函數(shù)依賴X→Y，其中X是鍵的真子集，Y是非主屬性。顯然，鍵只包含一個(gè)屬性的關(guān)系模式如果屬于1NF，那么它一定屬于2NF。3．3NF定義如果關(guān)系模式R<U,F>中不存在候選鍵X、屬性組Y以及非主屬性Z（ZY），使得X→Y，Y→Z，Y→X成立，則R∈3NF。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)知識(shí)回顧11.13

關(guān)系模式范式2.1

基本概念2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：定義為相互聯(lián)接、彼此獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。相互聯(lián)接指兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)信道互連，從而可進(jìn)行通信；彼此獨(dú)立則強(qiáng)調(diào)在網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)之間不存在明顯的主從關(guān)系，即網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)不具備控制其他計(jì)算機(jī)的能力，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成：通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能：1．?dāng)?shù)據(jù)通信

（1）傳輸文件（2）使用電子郵件（E-mail）2．資源共享

（1）共享硬件資源（2）共享軟件資源（3）共享數(shù)據(jù)資源。3．提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性4．易于進(jìn)行分布處理2.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧一、按地理范圍分類

1.局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork）特點(diǎn):(1)采用的傳輸介質(zhì)類型相對(duì)較少。

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率快。

(3)傳輸延遲小，且誤碼率較低。

(4)組網(wǎng)比較靈活、方便、成本較低。

2.城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork一般不超過(guò)幾十公里）特點(diǎn)：(1)采用的傳輸介質(zhì)相對(duì)要復(fù)雜。

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率次于局域網(wǎng)。

(3)數(shù)據(jù)傳輸距離相對(duì)局域網(wǎng)要長(zhǎng)，信號(hào)容易受到干擾。

(4)組網(wǎng)比較復(fù)雜，成本較高。

3.廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork,最常見(jiàn)的就是Internet）特點(diǎn)：(1)傳輸介質(zhì)復(fù)雜

(2)數(shù)據(jù)傳輸速率較低

(3)采用的技術(shù)比較復(fù)雜

(4)是一個(gè)公共的網(wǎng)絡(luò)，即不屬于一個(gè)機(jī)構(gòu)或國(guó)家。2.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧二.按通信介質(zhì)分1.有線網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中的通信介質(zhì)全部為有線介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)，常見(jiàn)的介質(zhì)有同軸電纜、雙絞線、光纜、電話線等。其特點(diǎn)是：技術(shù)成熟；產(chǎn)品較多；實(shí)施方便；成本較低；受氣候環(huán)境的影響較小。2.無(wú)線網(wǎng)絡(luò)：采用無(wú)線電波、衛(wèi)星、微波、紅外線、激光等無(wú)線形式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有線纜的連接。優(yōu)點(diǎn)：（1）高移動(dòng)性；（2）保密性強(qiáng)；（3）抗干擾性好；（4）架設(shè)與維護(hù)容易；（5）支持移動(dòng)計(jì)算機(jī)缺點(diǎn)：（1）技術(shù)發(fā)展較慢；（2）費(fèi)用較高；（3）易受環(huán)境因素的影響；（4）安裝實(shí)施要求的技術(shù)高。三.其他分類方法1.按使用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)象來(lái)分公用網(wǎng)絡(luò)它是為全社會(huì)所有的人提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。專用網(wǎng)絡(luò)它只為擁有者提供服務(wù)，一般不向本系統(tǒng)以外的人提供服務(wù)。2.按網(wǎng)絡(luò)的連接方式來(lái)分

(1)全連通型網(wǎng)絡(luò)全連通型網(wǎng)絡(luò)是指所有節(jié)點(diǎn)之間的相互通信均可通過(guò)相鄰的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，可靠性最好。

(2)交換型網(wǎng)絡(luò)交換型網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)端節(jié)點(diǎn)之間可以通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)（即轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)連接。（3）廣播型網(wǎng)絡(luò)。3.按照通信子網(wǎng)的交換方式按照通信子網(wǎng)的交換方式不同，網(wǎng)絡(luò)可分為公用電路交換網(wǎng)、報(bào)文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、ATM交換網(wǎng)等。2.2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧2.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧1.星型結(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即任何兩節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，中心節(jié)點(diǎn)通常是集線器。特點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于集中控制和管理(2)網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展(3)故障檢測(cè)和隔離方便(4)延遲時(shí)間小(5)傳輸誤碼率低⑹中心節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重⑺網(wǎng)絡(luò)脆弱2.總線型結(jié)構(gòu)總線型網(wǎng)絡(luò)是將若干個(gè)節(jié)點(diǎn)平等地連接到一條高速公用總線上的網(wǎng)絡(luò)。

特點(diǎn)：

(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，便于擴(kuò)充。

(2)可靠性高

(3)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)速度快

(4)易于布線，成本較低。

(5)實(shí)時(shí)性差⑹物理安全性差⑺故障診斷困難2.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧3環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)指網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)均與下一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)與第一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，構(gòu)成一個(gè)閉合的環(huán)路特點(diǎn)：(1)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(2)路徑選擇的控制的到簡(jiǎn)化(3)擴(kuò)充不方便(4)環(huán)上節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)，傳輸效率嚴(yán)重下降。(5)當(dāng)環(huán)中某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將癱瘓，查找故障點(diǎn)不易。2.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧4.樹(shù)型結(jié)構(gòu)樹(shù)形結(jié)構(gòu)是由星型結(jié)構(gòu)演變而來(lái)的。其實(shí)質(zhì)是星型結(jié)構(gòu)的層次堆疊特點(diǎn)：

(1)擴(kuò)展方便。

(2)故障隔離容易。

(3)高層節(jié)點(diǎn)性能要求高。2.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧5.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由星型、總線型、環(huán)型演變而來(lái)的，是前三種基本拓?fù)浠旌蠎?yīng)用的結(jié)果。2.3

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧分類縮寫(xiě)分布距離（近似）典型覆蓋地域傳輸速率局域網(wǎng)LAN10米房間4Mbps～2Gbps100米樓宇數(shù)千米校園城域網(wǎng)MAN10千米城市50Kbps～100Mbps廣域網(wǎng)WAN—城市、國(guó)家、洲或全球9.6Kbps～45Mbps因特網(wǎng)Internet2.4

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工作模式2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧Intranet提供的服務(wù)主要有：1.WWW服務(wù)WWW即WorldWideWeb，又稱“萬(wàn)維網(wǎng)”它是互聯(lián)網(wǎng)上集文本、聲音、圖像、視頻等多種媒體信息于一身的信息服務(wù)系統(tǒng)。2.電子郵件服務(wù)即E-mail，以電子方式傳遞。只要通信雙方都有電子郵件地址，便可以交互往返郵件。3.DNS服務(wù)DNS服務(wù)用來(lái)解析域名與IP地址之間的轉(zhuǎn)換工作4.FTP服務(wù)文件傳輸協(xié)議FTP（FileTransferProtocol）把客戶的請(qǐng)求告訴服務(wù)器，并將服務(wù)器發(fā)回的結(jié)果顯示出來(lái)。5.數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分為集中式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)兩種。（1）集中式數(shù)據(jù)庫(kù)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)是以系統(tǒng)共享主存儲(chǔ)器為特征。（２）分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，特別適合于網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)2.5Intranet/Internet服務(wù)2

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)回顧3.1

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的由來(lái)3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的由來(lái)和發(fā)展計(jì)算機(jī)平臺(tái)環(huán)境的改變（P.1）衛(wèi)星通信蜂窩通信局域網(wǎng)廣域網(wǎng)IntranetInternet信息系統(tǒng)應(yīng)用需求（P.1）地域上分散、管理集中的企業(yè)越來(lái)越多既要求實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)據(jù)管理，就要求存去異地的數(shù)據(jù)既要有各部門的局部控制和分散管理；又要有整個(gè)組織的全局控制和高層次的協(xié)同管理3.2

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的由來(lái)和發(fā)展分布式數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展階段（P.2）20世紀(jì)70年代末期——產(chǎn)生20世紀(jì)80年代——成長(zhǎng)階段20世紀(jì)90年代——商品化應(yīng)用階段21世紀(jì)——大規(guī)模應(yīng)用階段分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的12條規(guī)則（P.2）本地自治性不依賴于中心節(jié)點(diǎn)可連續(xù)操作性位置獨(dú)立性數(shù)據(jù)分片獨(dú)立性數(shù)據(jù)復(fù)制獨(dú)立性分布式查詢處理分布式事務(wù)處理硬件獨(dú)立性操作系統(tǒng)獨(dú)立性網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)獨(dú)立性4.1

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和特點(diǎn)4分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義和分類分布式數(shù)據(jù)庫(kù)定義（P.4）：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(kù)系統(tǒng)）連接起來(lái)，共同組成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以看成是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)（P.4~5）物理分布性：數(shù)據(jù)不是存放在一個(gè)站點(diǎn)上邏輯整體性：是與分散式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的區(qū)別站點(diǎn)自治性：是與多處理機(jī)的系統(tǒng)的區(qū)別數(shù)據(jù)分布透明性集中與自治相結(jié)合存在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余度事務(wù)管理的分布性4.1

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和特點(diǎn)4分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義和分類DB1DB2DB3全局用戶1局部用戶1全局用戶2局部用戶2全局用戶3局部用戶3網(wǎng)絡(luò)DDBMSDBMS1DDBMSDBMS2DDBMSDBMS3分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)示意圖（P.6）4.2

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的分類4分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的定義和分類按局部DBMS的數(shù)據(jù)模型分類（P.7）同構(gòu)型DDBS同構(gòu)同質(zhì)型同構(gòu)異質(zhì)型異構(gòu)型DDBS按DDBS的全局控制類型分類（P.8）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。5.1

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)（P.9）GDBMSLDBMSLDD全局用戶局部用戶網(wǎng)絡(luò)CMLDBGDDGDB全局用戶GDDGDB局部用戶GDBMSLDBMSLDDCMLDBGDBMSLDBMSCM全局用戶GDDGDB局部用戶LDDLDB數(shù)據(jù)（P.9）分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的主體局部數(shù)據(jù)：只提供本站點(diǎn)的局部應(yīng)用所需要的數(shù)據(jù)。全局?jǐn)?shù)據(jù)：雖然物理上存儲(chǔ)在個(gè)站點(diǎn)上，但是參與全局應(yīng)用。數(shù)據(jù)目錄（P.9）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)等描述局部數(shù)據(jù)目錄：局部站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)詞典全局?jǐn)?shù)據(jù)目錄：提供全局?jǐn)?shù)據(jù)的描述和管理相關(guān)信息5.2

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成成分5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分?jǐn)?shù)據(jù)分片（P.10）又稱數(shù)據(jù)分割、數(shù)據(jù)分段，局部數(shù)據(jù)庫(kù)是由全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)分割而成水平分片（對(duì)全局關(guān)系施加選擇運(yùn)算）垂直分片（對(duì)全局關(guān)系施加投影運(yùn)算）混合分片（兩種方法的混合）數(shù)據(jù)分片要準(zhǔn)守的原則：完備性原則：要把所有的數(shù)據(jù)映射到各個(gè)片斷中可重構(gòu)原則：關(guān)系分片后的各個(gè)片斷可重構(gòu)整個(gè)關(guān)系不相交原則：關(guān)系分片后的各個(gè)片斷不能重疊5.3DDBS中數(shù)據(jù)的分片與分布5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分2.數(shù)據(jù)分布（P.11）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(chǔ)在各個(gè)站點(diǎn)上集中式（安排在同一站點(diǎn)上）分割式（分布在不同站點(diǎn)上）復(fù)制式（每個(gè)站點(diǎn)都有一個(gè)副本）混合式（分割和復(fù)制式的混合）5.3DDBS中數(shù)據(jù)的分片與分布5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是多層的，國(guó)內(nèi)分為四層：全局外層：全局外模式全局概念層：全局概念模式、分片模式和分配模式局部概念層：局部概念模式（例1.4，p14）局部?jī)?nèi)層：局部?jī)?nèi)模式5.4

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)（P.12）5.4

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu)5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分全局外模式全局概念模式分片模式分配模式局部概念模式局部?jī)?nèi)模式DB局部概念模式局部?jī)?nèi)模式DB全局外模式全局外模式全局DBMS局部DBMS

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)特有的集中式數(shù)據(jù)庫(kù)也有的映象1映象3映象2映象4除集中式數(shù)據(jù)庫(kù)的基本功能，DDBMS必須提供的附加功能：數(shù)據(jù)跟蹤：利用日志記錄數(shù)據(jù)分布、分片和復(fù)制的能力分布式查詢處理：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢遠(yuǎn)程站點(diǎn)數(shù)據(jù)，站點(diǎn)間傳送數(shù)據(jù)和請(qǐng)求分布式事務(wù)處理：為分布式查詢和更新等操作設(shè)計(jì)執(zhí)行策略復(fù)制數(shù)據(jù)的管理：故障后數(shù)據(jù)恢復(fù)的管理安全性：用戶授權(quán)/存取權(quán)限的安全管理分布式目錄管理DDBMS功能模塊:查詢處理、完整性處理、調(diào)度處理、可靠性處理5.5

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分DDBMS的一般功能結(jié)構(gòu)（P.17）5.5

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分用戶查詢查詢分析優(yōu)化算法查詢處理模塊調(diào)度處理模塊CMLDBMSDB可靠性處理模塊完整性處理模塊系統(tǒng)DD網(wǎng)絡(luò)分布策略需要的數(shù)據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)定位錯(cuò)誤對(duì)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視信息局部處理命令數(shù)據(jù)DDBMS的一種參考模型（P.18）5.6DDBMS的一種參考模型5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)控制和通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理器1數(shù)據(jù)庫(kù)1數(shù)據(jù)處理器n數(shù)據(jù)庫(kù)n用戶處理器1用戶處理器n用戶結(jié)果用戶命令用戶結(jié)果用戶命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令規(guī)范化數(shù)據(jù)規(guī)范化命令用戶用戶用戶處理器的組成（P.19）5.6DDBMS的一種參考模型5分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和組成成分用戶結(jié)果格式化器用戶命令