自治數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的理論與方法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)模越來(lái)越龐大，管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也變得越來(lái)越昂貴和繁瑣。自治數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠自動(dòng)、主動(dòng)地對(duì)自身進(jìn)行管理，降低了人為數(shù)據(jù)庫(kù)管理的復(fù)雜度，從而降低人力成本和系統(tǒng)故障時(shí)帶來(lái)的額外成本。因此，數(shù)據(jù)庫(kù)自治技術(shù)對(duì)于提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在關(guān)鍵應(yīng)用中的應(yīng)用能力，降低數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的總體擁有成本，減少硬件、軟件的投資浪費(fèi)等都具有非常重要的意義。本文主要研究自治數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的各種理論、技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)。

2、本文首先全面介紹了自治計(jì)算和自治數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的一系列相關(guān)技術(shù)，并分析了這些領(lǐng)域主要的研究?jī)?nèi)容、研究方法和部分商用系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)指出了已有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，從而引出了本文的研究。 通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的“人為”管理行為的分析和模式提取，本文給出了數(shù)據(jù)庫(kù)管理的相關(guān)概念，并提出了一個(gè)用于解決數(shù)據(jù)庫(kù)自治問(wèn)題的通用元結(jié)構(gòu)——可管理自治數(shù)據(jù)庫(kù)元素(ManageableAutonomicDatabaseElement，MADE)，該元素分為六個(gè)組

3、件和一個(gè)自治知識(shí)庫(kù)，可以用來(lái)描述任何數(shù)據(jù)庫(kù)自治功能。本文應(yīng)用MADE重點(diǎn)研究了物理數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)設(shè)計(jì)，自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理，以及自適應(yīng)并行數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載均衡等三類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)自治功能。 本文研究了集成B+樹(shù)索引、垂直分區(qū)和屬性壓縮等三類(lèi)物理數(shù)據(jù)庫(kù)特征的自動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)。在對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行形式化定義的基礎(chǔ)上，提出了用于解決該問(wèn)題的可管理自治數(shù)據(jù)庫(kù)元素——PD-MADE。著重研究了該框架中，基于“類(lèi)似”SQL語(yǔ)句分類(lèi)和“類(lèi)似”事務(wù)聚類(lèi)的工作負(fù)載分析技術(shù)、

4、基于規(guī)則的物理特征生成技術(shù)、配置占用空間和工作負(fù)載代價(jià)估計(jì)技術(shù)以及基于貪婪算法和群進(jìn)化算法的最優(yōu)配置搜索技術(shù)等四類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)。 針對(duì)自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理，本文定義了動(dòng)態(tài)、靜態(tài)安全威脅以及安全策略等概念，并認(rèn)為任何安全策略都具有兩面性，在解決部分安全威脅的同時(shí)，將增加其他某些安全威脅發(fā)生的可能性和嚴(yán)重性。據(jù)此，定義了自適應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理問(wèn)題，并應(yīng)用可管理自治數(shù)據(jù)庫(kù)元素SM-MADE來(lái)解決此問(wèn)題。研究了SM-MADE中的入侵檢測(cè)、安全

5、策略選擇和安全策略等問(wèn)題，并重點(diǎn)研究了基于事務(wù)特征抽取和事務(wù)向量分類(lèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)入侵檢測(cè)技術(shù)。 本文提出了一個(gè)自治并行數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)，基于該體系結(jié)構(gòu)研究了并行數(shù)據(jù)庫(kù)的兩類(lèi)自適應(yīng)負(fù)載均衡問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)遷移問(wèn)題和并行連接問(wèn)題。給出了可管理自治數(shù)據(jù)庫(kù)元素LB-MADE以解決以上兩類(lèi)問(wèn)題，并研究了數(shù)據(jù)遷移和并行連接中的節(jié)點(diǎn)選擇和執(zhí)行技術(shù)。 在以上研究的基礎(chǔ)上，本文研究并實(shí)現(xiàn)了包括OSCAR理設(shè)計(jì)推薦器、OSCAR數(shù)據(jù)庫(kù)入侵檢測(cè)原型