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第13章数据仓库新技术●讲授3学时,3学时/次,共1次电子教案版本6.0数据库技术

13.1并行数据库13.2分布式数据库13.3模糊数据库13.5主动数据库13.6对象数据库13.4动态数据库●内容概述教学进程13.8工程数据库13.9空间数据库13.7多媒体数据库13.11XML数据库13.10知识库13.12智能数据库

并行数据库13.1.1并行数据库的开展13.1.2并行数据库根本理论13.1.3并行数据库体系结构第13.1节

13.1并行数据库并行数据库定义教学进程并行数据库实际上是一种特殊的关系数据库。传统的关系数据库只能运行在单节点上，而并行数据库系统将数据库管理器扩展至多节点环境。关系数据库模型的面向集合和非过程性为关系数据库系统的并行化提供了有利的条件。并行数据库系统设计的目的就是让关系型数据库适用于并行化，使数据库整体的吞吐量和响应时间等性能得到提高，以符合大规模并行处理的要求。

教学进程13.1并行数据库并行数据库的开展联合的数据库是指集群中各个节点都是一个独立提供效劳的数据库，而所有的节点效劳构成一个大数据库。当用户需要访问数据库的指定内容时，必需连接到固定的节点上。这种类型的数据库集群的优点是系统的构建比较方便，和一般的单机数据库完全相同，数据库系统的实现无须做任何修改；缺点在于数据库的设计、维护比较困难和为保证数据完整性需要使用两阶段提交协议或者在设计应用时另外考虑。联合的数据库

教学进程13.1并行数据库并行数据库的开展共享的数据库是联合数据库的改进。即在联合数据库的根底上，把各个节点的相互连接。这样，用户访问数据库的指定内容的时候，连接到集群的任何一个节点上就可以获得查询结果。一旦某一物理节点发生故障，无法提供效劳，整个数据库都会受到影响，同时，由于节点可以相互访问，大量的信息交换必然会导致系统性能的大幅下降。共享的数据库

教学进程13.1并行数据库并行数据库的开展一般并行数据庒都戯构建在群集的系统上的，因为数据库集群的局部功能是架设在机器集群的根底上的，例如故?检测功能就是并行数据库实现敁障接管的根底。紧密连接的多个数?库节点被看成一?数据库，它们协同工作，不仅能提供更高瘄性能，而且在局部数据库部件发生故障时，其余节点可以替代故障局部完成任务，这是十分理想的系统架构。而分区和群集是数据?可伸缩性和高性能的关键。利用它可从低本钱技术来着手实现更高的总体性能。并行数据库

教学进程13.1并行数据库并行数据库根本理论查询间并行机制〔inter-queryparallelism〕是使用多个处理器来同时执行几个单独查询的能力。在查询间并行机制中每个查询仍然只由一个处理器执行。在联机事务处理〔OLAP〕应用程序中，每个查询都是独立的，都要占用很短的时间来执行。随着OLTP类型的用户数目的增加，会产生更多查询。如果没有查询间并行机制，所有的查询都会在一个处理器上分时执行。这会降低系统响应时间。使用查询间并行机制，OLTP用户所生成的查询可以分布到多个处理器上执行。由于查询是由多个处理器同时执行的，因此系统响应时间仍能保持满意。查询间并行机制

教学进程13.1并行数据库并行数据库根本理论查询内并行机制〔intra-queryparallelism〕是把一个查询分割成多个子任务并使用不同的处理器并行处理的能力。其结果是减少了执行一个查询所需要的总体时间。查询内并行机制不只对这些查询有用，而且还对一些诸如装载数据、创立索引之类的任务有用。该机制在决策支持系统〔DSS〕中十分有用，这些应用中通常都有很多复杂的查询，需要长时间运行。随着DSS系统应用日益广泛，数据库提供者已经开始增加对查询内并行机制的支持。这个理论最先指导了多CPU环境下关系数据库管理系统的设计，而今它又指导了多结点环境下关系数据库管理系统的设计。查询内并行机制

教学进程13.1并行数据库并行数据库体系结构共享磁盘体系结构使用锁管理器在计算机之间作出仲裁，这些计算机都访问一个公共磁盘池。这种体系结构在原理上是有缺陷的，因为当节点数增加时，群集会沉溺于锁请求中。速度较快的硬件隐藏了大量的错误，但即使在每个节点上使用锁高速缓存，该方法也不能违背物理规律，并且如果没有特定硬件来完成在并行技术实现的作业，它将无法伸缩。分布式锁〔共享磁盘〕并行体系结构

教学进程13.1并行数据库并行数据库体系结构分布式锁〔共享磁盘〕并行体系结构

教学进程13.1并行数据库并行数据库体系结构“无共享〔sharednothing〕”体系结构意味着每台计算机都有它自己的CPU、内存和磁盘。计算机被高速互连在一起，当处理查询时，每个节点处理其本地表中的行，然