分布式課后習題答案

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請用自己的語言定義下列分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的術語：請用自己的語言定義下列分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的術語：（1）局部數(shù)據(jù):只提供本站點的局部應用所需要的數(shù)據(jù)。全局數(shù)據(jù)：雖然物理上存儲在個站點上，但是參與全局應用（2）全局局部用戶：局部用戶：一個用戶或一個應用如果只訪問他注冊的那個站點上的數(shù)據(jù)稱為本地或局部用戶或本地應用；全局用戶：如果訪問涉及兩個或兩個以上的站點中的數(shù)據(jù)，稱為全局用戶或全

2、局應用。全局局部DBMS：1）LDBMS(LocalDBMS)：局部場地上的數(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，提供場地自治能力，執(zhí)行局部應用及全局查詢的子查詢。（2）GDBMS(GlobalDBMS)：全局數(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以完成全局應用，保證數(shù)據(jù)庫的全局一致性，執(zhí)行并發(fā)控制，實現(xiàn)更新同步，提供全局恢復功能等。（3）全局外模式：全局應用的用戶視圖，也稱全局視圖。從

3、一個由各局部數(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。對全局用戶而言，都可以認為在整個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的各個站點上的所有數(shù)據(jù)庫都如同在本站點上一樣，只關心他們自己所使用的那部分數(shù)據(jù)（4）全局概念模式：描述分布式數(shù)據(jù)庫中全局數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構和數(shù)據(jù)特性，是分布式數(shù)據(jù)庫的全局概念視圖。采用關系模型的全局概念模式由一組全局關系的定義(如關系名、關系中的屬性、每一屬性的數(shù)據(jù)類型和長度等)和完整性定義(關系的主鍵、外鍵及完整性其他約

4、束條件等)組成。（5）分片模式：描述全局數(shù)據(jù)的邏輯劃分。每個全局關系可以通過選擇和投影的關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，以及全局關系與片段之間的映像。這種映像是一對多的。（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，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。如果一個片段分配在多個站點上，則片段的映像是一對多的，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)邏輯劃分成一個或多個邏輯片段，每個邏輯片段被分配在一個或多個站點上，稱為該邏輯片段在某個站點上的物理映像或稱物理片段。對每個站點來說，在該站點上全部物理映像的集合稱為該站點上的局部概念模式?；蛘哒f，一個站點上的局部概念模式是該站點上所有全局關系模式在該站點上物理映像的集合。（8）局部內(nèi)模式：是分布式數(shù)據(jù)庫中關于物理數(shù)據(jù)庫的描述，描述的內(nèi)容不僅包含局部本站點的數(shù)據(jù)的存儲描述，還包括全局數(shù)據(jù)

6、在本站點的存儲描述。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？什么是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？它具有哪些主要特點？怎么樣區(qū)別分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與只提供遠程數(shù)據(jù)訪怎么樣區(qū)別分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與只提供遠程數(shù)據(jù)訪問功能的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？問功能的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？（分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的定義、特點詳見課件第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)，它使用計算機網(wǎng)絡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)可以看成是計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有機結(jié)合。特點特點：物理分布性、邏輯整體性、站點自治性、數(shù)據(jù)分布透明性、集中與自治相結(jié)合的控制機制、存在適當?shù)臄?shù)據(jù)冗余度、事務管理的分布性。1.6.6用自己的語言解析用自己的語言解析“什么時候需要進行數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)復制什么時候需要進行數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)復制”？（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)庫是由全局數(shù)據(jù)庫分割而成；全局數(shù)據(jù)庫是由各個局部數(shù)據(jù)庫邏輯組合而成。一個關系描述了某些數(shù)據(jù)之間的邏輯相關性，不同站點的用戶需要該關系中的元組可能不同，需要對這個關系進行分割，并將分割后得到的各部分元組，稱為該關系的邏輯片段，存放在相應的站點上。這樣處理各得其所，可以減少網(wǎng)絡上的通信，提高系統(tǒng)的相應效率。數(shù)據(jù)復制數(shù)據(jù)復制指分布式數(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在各個站點上

9、。全局數(shù)據(jù)有多個副本，每個站點都有一個完整的數(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)處理器負責存取數(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)果格式器和運行時支持處理器。全局數(shù)據(jù)庫控制和通信子系統(tǒng)的組成和功能：全局數(shù)據(jù)庫控制和通信子系統(tǒng)的組成和功能：全局數(shù)據(jù)庫控制和通信子系統(tǒng)負責通信和控制分布式的執(zhí)行。由多個處理器組成：1.分解器：分解器由一個或幾個數(shù)據(jù)處理器組成，主要

10、任務是把來自用戶處理器的請求，翻譯成一個由若干命令組成的分布式執(zhí)行策略。2.合并器：它的任務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：負責分布式執(zhí)行策略的正確執(zhí)行以及保證分布式環(huán)境中事務的原子性。同時還負責提供復制獨立性和分布式并發(fā)控制。4.通信子系統(tǒng)：提供站點之間的信息傳送。每個站點都有一個通信處理器，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施和為分布

11、系統(tǒng)提供無錯的和可靠的通信。5.本地執(zhí)行監(jiān)視器：負責在本地數(shù)據(jù)處理器中，執(zhí)行該分布式執(zhí)行策略中與本站點有關的部分。當執(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，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)點是什么？存在哪些技術問題？分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)潛在的優(yōu)點是什么？存在哪些技術問題？（優(yōu)點：詳見課本第3435頁共6點；技術問題詳見課本第3536頁面共7點）優(yōu)點：優(yōu)點：1.良好的可靠性和可用性2.提高系統(tǒng)效率

12、，降低通信費用3.較大的靈活性和可伸縮性4.經(jīng)濟性和保護投資5.適應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具有較好的自治性技術問題：技術問題：1.如何控制數(shù)據(jù)的分片、分布與冗余度2.如何實現(xiàn)異構數(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.如何更好地實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的更新處理（P.36）5.如何實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制機制（P.36）6.如何實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫的恢復控制機制（P.36）7.如何實現(xiàn)

13、目錄管理（P.36）第二章課后習題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、方法特點和適用范圍答：創(chuàng)建方法有：組合法、重構法組合法的特點：剖析網(wǎng)絡功能；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：通常是異構或者同構異質(zhì)DDBS重構法的特點：根據(jù)實現(xiàn)環(huán)境和用戶需求；按照DDBS的設計思想和方法；從總體設計做起，包括LDBS重新建立一個DDBS；可有效解決數(shù)據(jù)