文档介绍：数据库新技术讲座之数据库技术新进展
1 数据库技术发展概述
数据库系统已从第一代的网状,层次数据库系统,第二代的关系数据库系统,发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统. 数据库技术与网络通信技术,人工智能技术,面向对象程序据库以高性能,高可用性,高扩充性为指标,充分利用多处理器平台的能力,通过多种并行性,在联机事务处理与决策支持应用两种典型环境中提供优化的响应时间和事务吞吐量
1. 并行数据库系统的体系结构 2. 并行处理技术 3. 并行数据库与分布式数据库系统的区别
1. 并行数据库系统的体系结构
目前并行计算机的体系结构主要有以下几类: 紧耦合全对称多处理器(SMP)系统,所有CPU共享内存与磁盘 松耦合群集机系统,所有CPU共享磁盘 大规模并行处理(MPP)系统,所有CPU均有自己的内存和磁盘
相应并行数据库系统的体系结构: 共享内存结构 共享磁盘结构 无共享资源结构
三种结构各有利弊 共享内存结构相对来说容易实现,各处处理器的负载较平衡;但存在访问内存和磁盘的瓶颈,可伸缩性不佳,可用性不太好 共享磁盘结构消除了访问内存的瓶颈;但存在访问磁盘的瓶颈,分布式缓存器也是一个瓶颈,可扩充性不佳 无共享资源结构不易做到负载平衡;具有极佳的可伸缩性
2. 并行处理技术 采用多线程多线索结构,提供四种不同粒度的并行性 不同用户事务间的并行性 同一事务内不同查询间的并行性 同一查询内不同操作间的并行性(垂直并行,或流水线并行) 同一操作内的并行性(水平并行,或划分并行)
水平并行性要求物理地将数据库划分为小分片,并存放在不同磁盘上――并行数据库中的数据划分 划分时依据一个属性的值,就是一维数据划分 划分时依据多个属性的值,就是多维数据划分 一维数据划分有以下几种方法 Round-robin(轮转)划分法 Range(值域)划分法 Hash(杂凑)划分法 User-defined(用户定义)划分法 Schema(模式)划分法 目前商用并行数据库系统都只提供了一种或多种一维数据划分法
3. 并行数据库系统与分布式数据库系统的区别 应用目标不同 实现方式不同 各结点的地位不同
多媒体数据库
多媒体数据库实现对格式化和非格式化的多媒体数据的存储,管理和查询,其主要特征有: (1)多媒体数据库应能够表示多种媒体的数据. (2)多媒体数据库应能够协调处理各种媒体数据,正确识别各种媒体数据之间在空间或时间上的关联. (3)多媒体数据库应提供比传统数据管理系统更强的适合非格式化数据查询的搜索功能. 多媒体数据库应提供特种事务处理与版本管理能力
主动数据库
主动数据库(Active Data Base),结合人工智能技术和面向对象技术提出了主动数据库. 主动数据库的主要目标是提供对紧急情况及时反应的能力,(即事件-条件-动作)规则 为了有效地支持ECA规则,主动数据库的研究主要集中于解决以下问题: 主动数据库的数据模型和知识模型 执行模型 条件检测 事务调度 体系结构 系统效率
对象-关系数据库
是将关系数据库和面向对象的数据库相结合的产品 特点 运行用户扩充基本数据类型 能够在SQL中支持复杂对象 能够支持子类对超类的各种特性的继承 能够提供功能强大的通用规则系统
实现方法 从头开始对象-关系DBMS 在现有的关系型DBMS基础上进行扩展 将现有的关系型DBMS与其他厂商的对象-关系型DBMS连接在一起,使现有的关系型DBMS直接而迅速具有对象-关系型DBMS的特征 将现有的面向对象型DBMS与其他厂商的对象-关系型DBMS连接在一起,使现有的面向对象型的DBMS直接而迅速地具有对象-关系型DBMS的特征 扩充现有的面向对象型DBMS,使之成为对象-关系型DBMS
4 面向应用领域的数据库新技术
数据库技术被应用到特定的领域中,出现了数据仓库,工程数据库,统计数据库,空间数据库,科学数据库等多种数据库,使数据库领域的应用范围不断扩大.
数据仓库 工程数据库 统计数据库 空间数据库
数据仓库
1. 从数据库到数据仓库 2. 数据仓库的特点 3. 分析工具 4. 基于数据库技术的DSS解决方案
1. 从数据库到数据仓库 操作型处理和分析型处理的区分 这种分离,划清了数据处理的分析型环境与操作型环境之间的界限,从而由原来的以单一数据库为中心的数据环境发展为一种新环境:体系化环境. 体系化环境由操作型环境和分析型环境(全局级数据仓库,部门级数据仓库,个人级