Bài Giảng Hệ Quản Trị Cơ Sở Dữ Liệu

Lợi ích của tính độc lập dữ liệu – Cho phép thêm bớt thuộc tính, bảng, các mối quan hệ mà không cần phải viết lại chương trình, .... Xử lý truy xuất đồng thời – Đảm bảo các xử lý có thể

Trang 1

LOGO

ntson

Trang 4

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trang 5

MỤC TIÊU MÔN HỌC

hỏi

Trang 6

NỘI DUNG MÔN HỌC

Trang 7

Trang 8

Trang 10

PHẦN MỀM

Trang 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 12

LOGO

Trang 13

Nội dung

Trang 15

Yêu cầu về dữ liệu trong CSDL

Trang 16

§  

Schema

Trang 17

Trang 18

Lợi ích của tính độc lập dữ liệu

–   Cho phép thêm bớt thuộc tính, bảng, các mối quan hệ mà không cần phải viết lại chương trình,

–   Cho phép thay đổi thiết bị lưu trữ, cách thức lưu trữ, các cấu trúc dữ liệu, các tổ chức tập tin khác nhau, các kiểu tổ chức chỉ mục khác nhau,

Schema

Trang 22

Kiến trúc của một HQT CSDL

Ends

Parser Optimizer

Manager Manager

Manager

Engine Control

DATABASES

DBMS

interactions

references

Trang 27

Xử lý truy xuất đồng thời

–   Đảm bảo các xử lý có thể được thực hiện đồng thời mà làm không làm cho dữ liệu bị mất tính nhất quán (vi phạm các ràng buộc toàn vẹn)

Manager & Locking Manager)

–   Sử dụng khái niệm giao tác (transaction) để biểu diễn một đơn vị xử

lý, một giao tác bao gồm các hành động mà được thực hiện tòn bộ hoặc không có hành động nào được thực hiện

Trang 28

Điều khiển đồng thời (tt)

- - - - -

- - - - - -

-

- -

-

Trang 29

Điều khiển đồng thời (tt)

–   Do

–  

Trang 33

Mô hình phân cấp

DEPT

EMP

CHILD OFFICE

Trang 36

Phân loại HQTCSDL

§  

Trang 37

TÓM TẮT CHƯƠNG 1

–   Dữ liệu cần được trình bày ở nhiều

mức khác nhau

–   Các đặc trưng cần phải có của dữ liệu

khi lưu trữ trong CSDL

–   Tính chất độc lập dữ liệu

của HQTCSDL

–   Giao diện lập trình –   Xử lý đồng thời –   An ninh và bảo mật –   Khôi phục sau sự cố –   Xử lý truy vấn

–   Quản lý lưu trữ

–   Theo mô hình dữ liệu –   Theo kiến trúc tính toán –   Theo đặc tính

HQTCSDL

Trang 38

ĐỌC THÊM

Trang 39

BÀI TẬP

(Có thể tham khảo các sách khác & google) và làm

những nội dung sau:

1.1 đến 1.8 (giải thích ngắn gọn, đầy đủ & súc tích):

Trang 40

BÀI TẬP

(Có thể tham khảo các sách khác & google) và làm

những nội dung sau:

1.1 đến 1.8 (giải thích ngắn gọn, đầy đủ & súc tích):

Trang 41

LOGO

Trang 42

Nội dung trình bày

Trang 44

Giới thiệu – Một số tình huống

Trang 45

§  

–  

à  

Trang 46

§  

–  

à  

Trang 47

§  

–  

à  

1.  Đọc số dư của tài khoản A vào X

2.  Cập nhật số dư mới của tài khoản A bằng X – Số tiền

Trang 48

§  

–  

à  

Trang 50

Trang 52

Tính chất ACID của giao tác

Trang 53

Ví dụ về tính chất ACID

Atomicity: Hoặc cả 2 bước trên đều thực hiện hoặc không bước nào được thực hiện Nếu có sự cố bước 2 thì HQT CSDL có cơ chế khôi phục lại dữ liệu như lúc ban đầu.

Trang 54

Atomicity

Consistency

Trang 55

Isolation:

Trang 56

Đơn vị dữ liệu

gọi là đơn vị dữ liệu

Trang 57

Các thao tác của giao tác

Trang 58

Ví dụ về biểu diễn giao tác

Trang 59

Giao tác: Ví dụ (tt)

Trang 60

Các trạng thái của giao tác

Trang 61

Khai báo giao tác trong T-SQL

Trang 62

Trang 63

Các cách thực hiện của các giao tác

Trang 67

Lịch xử lý đồng thời

§  

T1

T2

T4

T3

T5

Lịch xử lý đồng thời

S

Trang 69

T3

T5 S

Trang 73

Biểu diễn lịch thao tác

Trang 74

Lịch khả tuần tự

§  

Trang 77

Conflict Serializability (tt)

§  

Trang 78

§  

S6 có khả năng chuyển đổi thành S6’ bằng cách hoán vị các cặp hành động không

xung đột hay không ?

Trang 80

§  

Trang 81

Trang 82

Kiểm tra Conflict Serializability

Trang 83

§  

–  

Trang 84

Trang 85

Trang 86

T

Trang 87

T T

Trang 92

Bài tập 4

Trang 95

•  Đều có T3 thực hiện việc ghi cuối cùng lên A T2, T3 không có lệnh đọc A à Dù

S hay S’ được thực hiện thì kết quả đọc A của Tf luôn giống nhau à

T T

Trang 96

View-Serializability (tt)

–   Một lịch S được gọi là khả tuần tự view nếu tồn tại một lịch tuần tự S’ được tạo từ các giao tác của S sao cho S và S’ đọc và ghi những giá trị giống nhau –   Lịch S được gọi là khả tuần tự view khi và chỉ khi nó tương đương view

Trang 100

Kiểm tra View Serializability

Trang 101

Kiểm tra View-Serializability (tt)

Trang 102

Trang 103

Trang 104

Write(A)

T 2

T 1

Write(A) S’

Trang 105

Write(A)

T 2

T 1

Write(A) S’

Trang 106

Write(A)

T 2

T 1

Write(A) S’

Trang 107

Ví dụ (tt)

T 2

T 1

Write(A) S’

Read(A)

T 3 Read(A)

Write(A)

Read(A)

Trang 108

Ví dụ (tt)

T 2

T 1

Write(A) S’

Read(A)

T 3 Read(A)

Trang 109

Ví dụ (tt)

T 2

T 1

Write(A) S’

Read(A)

T 3 Read(A)

Trang 110

Ví dụ (tt)

T 2

T 1

Write(A) S’

Read(A)

T 3 Read(A)

Trang 111

Ví dụ (tt)

T 2

T 1

Write(A) S’

Read(A)

T 3 Read(A)

Trang 114

Bài tập

T 2

T 1

Write(A) S

Trang 115

Read(B)

Write(A) Write(B)

Trang 116

Trang 117

slides/slides3ed-‐english/Ch17_CC-‐95.pdf

§   http://djitz.com/neu-‐mscs/how-‐to-‐check-‐for-‐view-‐serializable-‐ and-‐con¦lict-‐serializable/

Trang 118

LOGO

Trang 119

Trang 120

Trang 124

Vấn đề đọc dữ liệu rác

–  

Trang 126

Các kỹ thuật điều khiển đồng thời

§  

Kỹ thuật khoá

Kỹ thuật nhãn thời gian

Kỹ thuật xác nhận hợp lệ

Trang 127

Trang 128

Kỹ thuật khoá đơn giản

Trang 129

Kỹ thuật khóa đơn giản

Trang 130

Kỹ thuật khóa đơn giản (tt)

Trang 131

§  

–  

S

Trang 132

§  

Cho biết lịch nào hợp lệ? Giao tác nào là đúng đắn ?

Trang 133

§  

Cho biết lịch nào hợp lệ? Giao tác nào là đúng đắn ?

Trang 134

Trang 135

18

S

Trang 136

Trang 137

Trang 138

Nghi thức khoá 2 giai đoạn

Trang 139

Tại sao lại cần nghi thức khoá 2 giai đoạn ?

§  

Trang 140

Write(A) Unlock(A)

Giao tác nào thoả nghi thức

2 giai đoạn ?

Lock(B) Read(B) B=B-‐50 Write(B) Unlock(B) Lock(A) Read(A) A:=A+50 Write(A) Unlock(A)

Lock(A) Read(A) Unlock(A) Lock(B) Read(B) Unlock(B)

Trang 141

Unlock(B)

Lock(A)

Read(A) A:=A+50 Write(A)

Trang 142

25

T2

T1

Read(A,s) s:=s*2

S

T2

T1 S

Write(B,t); Unlock(B) Read(B,t); t:=t+100

t:=t+100; Write(A,t) Lock(A); Read(A,t) Lock(B); Unlock(A)

Read(B,t); t:=t*2 Write(B,t); Unlock(B)

s:=s*2; Write(A,s) Lock(A); Read(A,s)

được, phải chờ đến lúc này

Trang 143

Trang 144

Kỹ thuật khoá đơn giản (tt)

Trang 145

Trang 146

Kỹ thuật khóa đọc ghi

Trang 147

Kỹ thuật khóa đọc ghi (tt)

Trang 148

Trang 149

Trang 150

Trang 151

Trang 152

35

Ví dụ

Trang 153

36

Ví dụ

Trang 154

37

Ví dụ

Trang 155

38

Ví dụ

Trang 156

§  

39

T T

S

↓

Trang 157

Trang 158

§  

T T

S

Trang 159

Trang 161

44

Kỹ thuật khóa đa hạt (tt)

Trang 162

Khối (Block) Khối (Block)

Bộ (Tuple) Bộ (Tuple) Bộ (Tuple) Bộ (Tuple)

Bộ (Tuple)

Bộ (Tuple) Bộ (Tuple)

Trang 163

   Warning (intention to) shared lock: IS

   Warning (intention to) exclusive lock: IX

Trang 164

47

Trang 165

48

Trang 172

§  

55

MãTK SốDư Khoản

Trang 173

Trang 174

Giới thiệu

–  

gán nhãn thời gian (timestamping)

–  

   Đồng hồ máy tính

   Bộ lập lịch tự đếm

Trang 175

Giới thiệu

§  

–  

Trang 176

59

Nhãn thời gian toàn phần

nhận lại thời điểm phát sinh của T

lại TS(T) của giao tác T đã thao tác read/write thành công sau cùng lên X

  Nếu TS(T) ≥ TS(X) thì cho T ghi X và gán TS(X) = TS(T)

   Ngược lại T bị hủy (abort)

Trang 177

Trang 178

Read(B) A=A*2

Write(A)

B=B+20 Write(B)

Read(B)

mới

Trang 179

Trang 180

Trang 181

Nhãn thời gian riêng phần

Trang 182

Trang 183

( l 

Trang 184

l  

Trang 185

§  

l  

à  

Trang 186

Trang 187

§  

l  

à

Trang 188

Trang 189

Trang 190

Nhãn thời gian riêng phần (tt)

Trang 191

Write(B) Read(C) TS(T 1 )=100 WT(A)=0 WT(B)=0 RT(C)=0 WT(C)=0

2 2 2

Trang 192

Read(C)

Trang 194

T TS=175

T TS=255

Read(A)

Trang 195

Trang 196

Nhãn thời gian nhiều phiên bản

Trang 197

Nhãn thời gian nhiều phiên bản (tt)

Trang 198

Trang 199

Ví dụ

82

RT=150 WT=0

RT=0 WT=200

T 1

Read(A)

T 2 TS=200

A 0 RT=0

Read(A) Write(A) Write(A)

Read(A)

T 3 TS=175

T 4 TS=255

Read(A)

RT=0 WT=150 RT=200 WT=150

RT=200 WT=150

A 1 A 2

RT=255 WT=200

Trang 200

Write(A) Write(B) Read(B)

Write(A)

A 0 RT=0 WT=0 RT=100 WT=0

A 1

RT=0 WT=200

B 0 RT=0 WT=0

B 1

RT=0 WT=200 RT=100

WT=0

A 1

RT=0 WT=100

A 2

RT=0 WT=200

Trang 201

Trang 202

Tài liệu tham khảo

§  

–  

Trang 203

LOGO

Trang 205

Timestamp vs Locking

§  

Trang 207

Strict Timestamp Based Concurrency Control

§  

–  

§  

Trang 212

Timestamp-based approach

§  

–  

Trang 215

LOGO

Trang 216

Trang 219

Sự cố do nhập liệu sai ( Erroneous Data Entry )

Trang 220

Sự cố trên thiết bị lưu trữ ( Media Failures )

Trang 221

Sự cố giao tác (Transaction Failures)

Trang 223

Mục tiêu của khôi phục sự cố

Log Data

Trang 224

Các thao tác đọc ghi dữ liệu trong DBMS

Trang 225

Trang 227

Nhật ký giao tác (tt)

§  

Trang 229

Điểm kiểm tra (Check point)

Trang 230

Điểm kiểm tra đơn giản

Trang 231

Điểm kiểm tra đơn giản (tt)

Trang 232

Điểm kiểm tra linh động

Trang 233

Điểm kiểm tra linh động (tt)

Trang 234

Trang 241

Undo-Logging & Checkpoint

Trang 242

Undo-Logging & Checkpoint (tt)

Trang 243

§  

–  

Trang 244

Trang 245

Trang 246

Trang 247

Trang 248

Trang 249

Trang 252

Ví dụ

Read(A,t) t:=t*2

Write(A,t)

Read(B,t) t:=t*2

Write(B,t)

Output(A) Output(B)

Trang 254

lại

Trang 255

Ví dụ

Read(A,t)

t:=t*2 Write(A,t)

Read(B,t)

t:=t*2 Write(B,t)

Trang 256

Redo-Logging & Checkpoint

§  

–  

Trang 257

Redo-Logging & Checkpoint (tt)

Trang 258

Trang 259

– –

Trang 260

Trang 261

Trang 262

Nhận xét

Trang 263

Trang 265

Ví dụ

Trang 267

lại

Trang 268

Ví dụ

<commit T> đã được ghi xuống đĩa, thực hiện lại T, A=16 và B=16

T chưa kết thúc, khôi phục A=8

Trang 269

Undo/Redo-Logging & Checkpoint

Trang 270

Undo/Redo-Logging & Checkpoint (tt)

Trang 271

Trang 272

Trang 273

Trang 274

Trang 277

Cơ chế phân quyền

Trang 278

Cơ chế phân quyền (tt)

§  

Các đối tượng Dữ liệu Các đối tượng Người dùng

group

group role

role

Trang 279

§  

Các đối tượng Dữ liệu Các đối tượng Người dùng

group

group role

role

Trang 280

Trang 281

Trang 285

§  

–  

Trang 286

Backup & Recovery in SQL Server

Trang 287

LOGO

Trang 288

LOGO

VẤN

Trang 289

Nội dung chi tiết

Trang 292

Giới thiệu (tt)

§  

Câu truy vấn Kết quả truy vấn

Trang 293

Trang 294

Phân tích cú pháp và ngữ nghĩa

Câu truy vấn Kết quả truy vấn

Trang 296

SELECT FROM WHERE

Trang 297

Ví dụ 1 (tt)

Trang 299

Ví dụ 2 (tt)

Trang 300

Phân tích cú pháp và ngữ nghĩa

Câu truy vấn Kết quả truy vấn

Kiểm tra ngữ nghĩa giữa

Trang 301

Trang 302

Biến đổi sang ĐSQH

Dạng biểu diễn trong :

Chính là Biểu thức Đại số

Quan hệ

Biểu diễn dưới dạng Cây :

Cây Đại số Quan hệ

(logical query plan)

Trang 304

Biến đổi sang ĐSQH (tt)

Trang 305

Xét ví dụ 2

π σ

Trang 306

§  

–  

σ

Trang 307

Xét ví dụ 1 (Lồng phân cấp)

π

σ

Trang 308

§  

–  

•  σC

Trang 309

Xét ví dụ 1 (Lồng phân cấp)

π

σ

Trang 310

Xét ví dụ 1 (tt)

π σ

à

Trang 311

π σ

Trang 313

Ví dụ 3 (tt)

π σ

ℑ

σc.custID=a.cusID

Ph

Trang 314

Ví dụ 3 (tt)

π σ

ℑ

σc.custID=a.cusID

Trang 315

S

X

?

Trang 318

Trang 319

Tối ưu hóa cây truy vấn

Trang 320

Tối ưu hóa cây truy vấn (tt)

Trang 324

Áp dụng quy tắc (tt)

§  

Trang 334

Customer Account Customer.cusID=Account.cusID

Trang 337

Trang 338

Ước lượng kích thước cây truy vấn

Trang 339

Ước lượng kích thước

Trang 341

Ước lượng kích thước (tt)

Trang 343

Trang 346

§  

–  

1 2

Trang 347

Trang 348

Trang 349

§  

–  

Trang 350

Chi phí ở nút lá không có ý nghĩa

1150

1100

Trang 351

Trang 352

Tối ưu hóa cây truy vấn

Trang 356

Phát sinh mã (tt)

§  

–  

Trang 359

§  

–  

Định dạng
Số trang	359
Dung lượng	17,54 MB