DDBS简答复习题.doc

回答下列问题 1.简述分布式数据库设计与集中式数据库设计的主要区别。 （1）集中式数据库设计包括四个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计。分布式数据库还增加一个分布设计阶段，位于逻辑设计和物理设计之间，以一个全局的、与站点无关的模式作为输入，以产生分布式数据可各站点子模式作为结果输出。分布设计还包括数据的分片设计和片段的位置分配设计以及分片设计和片段位置的分配设计。 （2）另外在需求设计中，除了要弄清需求和应用需求外，分布式数据库还要求弄清： ①各应用的原发站点。 ②各应用在每个站点被激活的频率。 ③各应用对所要求访问的每个数据对象的访问次数、类型和统计分布。 2.简述ANSI-SPARC根据数据的抽象级别定义的模式参考模型。(P2) 根据数据的抽象级别为数据库定义了三层模式参考模型。 外模式：数据库用户和数据库系统的接口，是数据库用户的数据视图(view)。一个数据库系统通常有多个外模式。外模式是保证数据库安全的重要措施。 模式：关于数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式是数据库中数据在逻辑级上的视图。 内模式：关于数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。 3.简述分布式数据库的模式结构。(P17) （1）全局外模式（GES） 全局外层为全局外模式，即全局用户试图。通常采用试图定义全局外模式，它是分布式数据库系统的全局用户对分布式数据库的最高层抽象，即具有分布透明性。 （2）全局概念模式(GCS) 全局概念模式为全局概念试图，它是分布式数据库的整体抽象，包含了全部数据特性和逻辑结构，是对数据库全体的描述。全局概念模式经过分片模式和分配模式映射到局部模式。 （3）局部概念模式(LCS) 局部概念模式为局部概念试图，它是全局概念模式的子集，用于描述局部场地上的局部数据逻辑结构。 （4）局部内模式(LIS) 局部内模式定义局部物理试图，它是对物理数据库的描述，类似于集中式数据库的内层。 4.简述分布式数据库的数据透明性。(P7) 分布透明性：用户看到的事全局数据模型的描述，如同使用集中式数据库一样，用户不需要考虑数据的存储场地和操作的执行场地。 分片透明性：分片过程是将一个关系分成几个子关系，每个子关系称为一个 分片。分片透明性指用户无须考虑数据分片的细节，应用程序对分片的调用（分片到片段的映射）由系统自动完成。 复制透明性：数据可重复存储在不同的场地上，从而提高系统的可用性和可靠性，以及系统处理的并行性。 简述分布式数据库的设计策略。 设计策略 （1）自顶向下：从头开始设计数据库的方法。在概念、逻辑、物理设计阶段，设计者将高级的、与计算机无关的规格说明规范成低级的、与计算机有关的规格说明。在分布设计阶段，将全局模式映射成几个可能交叠的子集，然后完成每单个数据库设计。 （2）自底向上：先独立设计个数据库，然后再把他们集中起来。首先选择公用数据库模型来构造数据库的全局模式(超视图)，即把各站点上的数据库模式看成是全局模式的一个视图，然后概括分层结构支持视图综合，其中经典方法就是生成三个实体，即一个具有共同属性（超类型），两个具有不相交属性（子类型），最后视图综合次序，一次把一个视图和全局模式进行综合，逐步构造起全局视图，通常，最好首先综合最大的或最重要的视图，然后跟着综合小的或者不重要的视图。 6.阐述数据分片的作用以及分片需要考虑的几个因素。(P39、P40) 作用：1.减少网络传输量。如：采用数据复制，可就近访问所需信息。需频繁访问的信息分片存储在本地场地上。 2.增大事务处理的局部性。局部场地上所须数据分片分配在各自的场地上，减少数据访问的时间，增强局部事务效率。 3.提高数据的可用性和查询效率。就近访问数据分片或副本，可提高访问效率。同时当某一场地出故障，若存在副本，非故障场地上的数据副本均是可用的。保证了数据的可用性、数据的完整性和系统的可靠性。 4.使负载均衡。减少数据访问瓶颈，提高整个系统效率。 考虑因素：在构成分布式数据库系统时，设计者必须考虑数据如何分布在各个场地上，即全局数据如何进行逻辑划分和物理分配问题。哪些数据须分布存放、哪些数据不需要分布存放、哪些数据需要复制等，对系统进行全盘考虑，使系统性能最优。但无论如何进行分片，必须遵循下面原则： 完备性：所有全局数据必须映射到某个片段上。 可重构性：所有片段必须可以重新构成全局数据。 不相交性：划分的各片段所包含的数据不允许相同。 7.在分布式数据库系统中，为什么要对数据进行分片？什么是关系的片段？关系的片段有那些类型。(P39) （1）分布式数据库的典型特点是对分布于不同物理场地上的数据实现逻辑的统一管理，还有①减少