分布式課后習(xí)題答案

1、1第一章第一章分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述1.1請(qǐng)用自己的語言定義下列分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的術(shù)語：請(qǐng)用自己的語言定義下列分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的術(shù)語：（1）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（2）全局局部用戶：局部用戶：一個(gè)用戶或一個(gè)應(yīng)用如果只訪問他注冊(cè)的那個(gè)站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)稱為本地或局部用戶或本地應(yīng)用；全局用戶：如果訪問涉及兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)中的數(shù)據(jù)，稱為全局用戶或全

2、局應(yīng)用。全局局部DBMS：1）LDBMS(LocalDBMS)：局部場(chǎng)地上的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，其功能是建立和管理局部數(shù)據(jù)庫，提供場(chǎng)地自治能力，執(zhí)行局部應(yīng)用及全局查詢的子查詢。（2）GDBMS(GlobalDBMS)：全局?jǐn)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，主要功能是提供分布透明性，協(xié)調(diào)全局事物的執(zhí)行，協(xié)調(diào)各局部DBMS以完成全局應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)庫的全局一致性，執(zhí)行并發(fā)控制，實(shí)現(xiàn)更新同步，提供全局恢復(fù)功能等。（3）全局外模式：全局應(yīng)用的用戶視圖，也稱全局視圖。從

3、一個(gè)由各局部數(shù)據(jù)庫組成的邏輯集合中抽取，即全局外模式是全局概念式的子集。對(duì)全局用戶而言，都可以認(rèn)為在整個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各個(gè)站點(diǎn)上的所有數(shù)據(jù)庫都如同在本站點(diǎn)上一樣，只關(guān)心他們自己所使用的那部分?jǐn)?shù)據(jù)（4）全局概念模式：描述分布式數(shù)據(jù)庫中全局?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)特性，是分布式數(shù)據(jù)庫的全局概念視圖。采用關(guān)系模型的全局概念模式由一組全局關(guān)系的定義(如關(guān)系名、關(guān)系中的屬性、每一屬性的數(shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度等)和完整性定義(關(guān)系的主鍵、外鍵及完整性其他約

4、束條件等)組成。（5）分片模式：描述全局?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯劃分。每個(gè)全局關(guān)系可以通過選擇和投影的關(guān)系操作被邏輯劃分為若干片段。分片模式描述數(shù)據(jù)分片或定義片段，以及全局關(guān)系與片段之間的映像。這種映像是一對(duì)多的。（6）分配模式：根據(jù)選定的數(shù)據(jù)分布策略，定義各片段的物理存放站點(diǎn)，即定義片段映像的類型，確定分布式數(shù)據(jù)庫是冗余的還是非冗余的，以及冗余的程度。如果一個(gè)片段分配在多個(gè)站點(diǎn)上，則片段的映像是一對(duì)多的，分布式數(shù)據(jù)庫是冗余的，否則是不冗余的。（7）

5、局部概念模式：是全局概念模式的子集。全局概念模式經(jīng)邏輯劃分成一個(gè)或多個(gè)邏輯片段，每個(gè)邏輯片段被分配在一個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)上，稱為該邏輯片段在某個(gè)站點(diǎn)上的物理映像或稱物理片段。對(duì)每個(gè)站點(diǎn)來說，在該站點(diǎn)上全部物理映像的集合稱為該站點(diǎn)上的局部概念模式?；蛘哒f，一個(gè)站點(diǎn)上的局部概念模式是該站點(diǎn)上所有全局關(guān)系模式在該站點(diǎn)上物理映像的集合。（8）局部?jī)?nèi)模式：是分布式數(shù)據(jù)庫中關(guān)于物理數(shù)據(jù)庫的描述，描述的內(nèi)容不僅包含局部本站點(diǎn)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)描述，還包括全局?jǐn)?shù)據(jù)

6、在本站點(diǎn)的存儲(chǔ)描述。1.4什么是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？它具有哪些主要特點(diǎn)？什么是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？它具有哪些主要特點(diǎn)？怎么樣區(qū)別分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與只提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪怎么樣區(qū)別分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與只提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問功能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？問功能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？（分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)詳見課件第1章4.1.課本P6）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：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

7、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。特點(diǎn)特點(diǎn)：物理分布性、邏輯整體性、站點(diǎn)自治性、數(shù)據(jù)分布透明性、集中與自治相結(jié)合的控制機(jī)制、存在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余度、事務(wù)管理的分布性。1.6.6用自己的語言解析用自己的語言解析“什么時(shí)候需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)復(fù)制什么時(shí)候需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)復(fù)制”？（課本第1011頁）數(shù)據(jù)分片數(shù)據(jù)分片又稱數(shù)據(jù)分割、數(shù)據(jù)分

8、段，局部數(shù)據(jù)庫是由全局?jǐn)?shù)據(jù)庫分割而成；全局?jǐn)?shù)據(jù)庫是由各個(gè)局部數(shù)據(jù)庫邏輯組合而成。一個(gè)關(guān)系描述了某些數(shù)據(jù)之間的邏輯相關(guān)性，不同站點(diǎn)的用戶需要該關(guān)系中的元組可能不同，需要對(duì)這個(gè)關(guān)系進(jìn)行分割，并將分割后得到的各部分元組，稱為該關(guān)系的邏輯片段，存放在相應(yīng)的站點(diǎn)上。這樣處理各得其所，可以減少網(wǎng)絡(luò)上的通信，提高系統(tǒng)的相應(yīng)效率。數(shù)據(jù)復(fù)制數(shù)據(jù)復(fù)制指分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)根據(jù)需要將數(shù)據(jù)劃分成邏輯片段，按某種策略把數(shù)據(jù)分片所得的邏輯片段分散地存儲(chǔ)在各個(gè)站點(diǎn)上

9、。全局?jǐn)?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。系統(tǒng)可靠性高，3的數(shù)據(jù)，翻譯成用戶理解的格式。數(shù)據(jù)處理器：數(shù)據(jù)處理器：：數(shù)據(jù)處理器負(fù)責(zé)存取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理器的組成主要包括：規(guī)范化命令翻譯器、規(guī)范化結(jié)果格式器和運(yùn)行時(shí)支持處理器。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫控制和通信子系統(tǒng)的組成和功能：全局?jǐn)?shù)據(jù)庫控制和通信子系統(tǒng)的組成和功能：全局?jǐn)?shù)據(jù)庫控制和通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)通信和控制分布式的執(zhí)行。由多個(gè)處理器組成：1.分解器：分解器由一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)處理器組成，主要

10、任務(wù)是把來自用戶處理器的請(qǐng)求，翻譯成一個(gè)由若干命令組成的分布式執(zhí)行策略。2.合并器：它的任務(wù)是在提交給用戶處理器之前，把分布式執(zhí)行策略訪問不同站點(diǎn)所得到的結(jié)果數(shù)據(jù)組合起來。3.分布式執(zhí)行監(jiān)視器：負(fù)責(zé)分布式執(zhí)行策略的正確執(zhí)行以及保證分布式環(huán)境中事務(wù)的原子性。同時(shí)還負(fù)責(zé)提供復(fù)制獨(dú)立性和分布式并發(fā)控制。4.通信子系統(tǒng)：提供站點(diǎn)之間的信息傳送。每個(gè)站點(diǎn)都有一個(gè)通信處理器，與此通信子系統(tǒng)相接口。通信處理器使用一組通信協(xié)議來正確利用通信設(shè)施和為分布

11、系統(tǒng)提供無錯(cuò)的和可靠的通信。5.本地執(zhí)行監(jiān)視器：負(fù)責(zé)在本地?cái)?shù)據(jù)處理器中，執(zhí)行該分布式執(zhí)行策略中與本站點(diǎn)有關(guān)的部分。當(dāng)執(zhí)行策略的某一部分在該數(shù)據(jù)處理器中完成執(zhí)行，或出現(xiàn)故障時(shí)，就由它來通知全局執(zhí)行監(jiān)視器。1.10分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是什么？存在哪些技術(shù)問題？分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是什么？存在哪些技術(shù)問題？（優(yōu)點(diǎn)：詳見課本第3435頁共6點(diǎn)；技術(shù)問題詳見課本第3536頁面共7點(diǎn)）優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.良好的可靠性和可用性2.提高系統(tǒng)效率

12、，降低通信費(fèi)用3.較大的靈活性和可伸縮性4.經(jīng)濟(jì)性和保護(hù)投資5.適應(yīng)組織的分布式管理和控制6.數(shù)據(jù)分布具有透明性和站點(diǎn)具有較好的自治性技術(shù)問題：技術(shù)問題：1.如何控制數(shù)據(jù)的分片、分布與冗余度2.如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)（P.36）3.如何優(yōu)化分布式數(shù)據(jù)庫的查詢處理（P.36）4.如何更好地實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的更新處理（P.36）5.如何實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制機(jī)制（P.36）6.如何實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)控制機(jī)制（P.36）7.如何實(shí)現(xiàn)

13、目錄管理（P.36）第二章課后習(xí)題2.1概述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的創(chuàng)建方法、方法特點(diǎn)和適用范圍概述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的創(chuàng)建方法、方法特點(diǎn)和適用范圍答：創(chuàng)建方法有：組合法、重構(gòu)法組合法的特點(diǎn)：剖析網(wǎng)絡(luò)功能；剖析原有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；解決數(shù)據(jù)的一致性、完整性和可靠性；難度較大；組合法適用范圍：通常是異構(gòu)或者同構(gòu)異質(zhì)DDBS重構(gòu)法的特點(diǎn)：根據(jù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境和用戶需求；按照DDBS的設(shè)計(jì)思想和方法；從總體設(shè)計(jì)做起，包括LDBS重新建立一個(gè)DDBS；可有效解決數(shù)據(jù)