分布式數(shù)據(jù)庫問題考過的

1、1.1，1.2，1.3，1.113.1，3.34.4，4.5，4.6 5.2，5.7，5.96.2，6.77.2，7.58.1，8.5 18個(gè)題1.1采用分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要原因是什么？答：集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的不足：1.數(shù)據(jù)按實(shí)際需要已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上分布存儲(chǔ)，如果再采用集中式處理，勢必造成附加成本和通信開銷，2,。應(yīng)用程序集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，一旦該計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，可靠性不高。3集中式處理導(dǎo)致系統(tǒng)的規(guī)模和配置都不夠靈活，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性較差。在這種情況下，數(shù)據(jù)庫應(yīng)用普遍構(gòu)建于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。1.2分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有幾種分類方法？這些方法分別是如何分類

2、的？答：有兩種分類方法：一種是按構(gòu)成分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型類型來進(jìn)行分類；另一種是按分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局控制系統(tǒng)類型來進(jìn)行分類。1.3什么是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？它具有哪些主要特點(diǎn)？怎么區(qū)別分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與只提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問功能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？答：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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多個(gè)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(gè)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。特點(diǎn)：物理分布性、邏輯整體性、站點(diǎn)自治性、數(shù)據(jù)分布透明性、集中與自治相結(jié)合的控

3、制機(jī)制、存在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)冗余度、事務(wù)管理的分布性。用戶應(yīng)該完全感覺不到遠(yuǎn)程與本地結(jié)合的接縫的存在，即“一個(gè)分布式系統(tǒng)應(yīng)該看起來完全像一個(gè)非分布式系統(tǒng)”，那些只提供遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存取的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，雖然也能通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)訪問和操作遠(yuǎn)程站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，但用戶必須清楚的知道數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)在哪個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)上的，需要采取哪些相應(yīng)的操作。1.11簡述分布式數(shù)據(jù)庫目錄的內(nèi)容、用途、組織方式、邏輯結(jié)構(gòu)和分布方式。為什么說在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中目錄系統(tǒng)的地位非常重要？答:分布式數(shù)據(jù)庫目錄的內(nèi)容：全局模式描述，分片模式描述，分布模式描述，局部名映射，存取方法描述，數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計(jì)信息，一致性約束，狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)表示，數(shù)據(jù)命令，系統(tǒng)描述。

4、主要用途：設(shè)計(jì)應(yīng)用，翻譯應(yīng)用，優(yōu)化處理，運(yùn)行監(jiān)督，系統(tǒng)維護(hù)。組織方式：獨(dú)立式，分離式，嵌入式。邏輯結(jié)構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)目錄，全局外模式目錄，全局概念模式目錄，局部外模式目錄與局部概念模式目錄，內(nèi)模式目錄分布方式：集中式目錄，全復(fù)制式目錄，局部式目錄，混合式目錄，目錄的高速緩存。3.1分布式數(shù)據(jù)庫和集中式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)內(nèi)容的主要區(qū)別是什么？答：設(shè)計(jì)目標(biāo)，還包括以下幾點(diǎn)：1.分布式數(shù)據(jù)庫的本地性和近地性；2.控制數(shù)據(jù)的適當(dāng)冗余；3.工作負(fù)荷分布；4.存儲(chǔ)能力和費(fèi)用。設(shè)計(jì)內(nèi)容區(qū)別：集中式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是模式和內(nèi)模式的設(shè)計(jì)，這兩個(gè)問題在分布式數(shù)據(jù)庫中變?yōu)槿帜Ｊ皆O(shè)計(jì)和每個(gè)站點(diǎn)的局部數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)問題，其

5、中的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)庫的全局模式應(yīng)如何劃分，以及如何把他們映射到合適的站點(diǎn)上，這就產(chǎn)生了分布式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所特有的兩個(gè)新問題，數(shù)據(jù)的分片設(shè)計(jì)和片段的位置分配設(shè)計(jì)。3.3數(shù)據(jù)分片應(yīng)遵守哪些基本原則？數(shù)據(jù)分片有哪些基本類型和方法？答：數(shù)據(jù)分片應(yīng)遵守的基本原則：完整性條件，可重構(gòu)性條件，不相交條件。數(shù)據(jù)分片的基本類型和方法：水平分片和垂直分片4.4概述基于半連接算法的查詢優(yōu)化的基本原理和適用情形答：基本原理1. 通常有兩次傳輸2. 但是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和傳輸整個(gè)關(guān)系相比，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少3. 一般有：T半<<T全4. 半連接的得益：當(dāng)card（R）>>card（R），可減少站點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸量5.

6、 半連接的損失：傳輸pB (S) =C0+C1* size (B)* val( BS)6. 基本原理是在傳到另一個(gè)站點(diǎn)做連接前，消除與連接無關(guān)的數(shù)據(jù)，減少做連接操作的數(shù)據(jù)量，從而減小傳輸代價(jià)適用情況：如果只需要一個(gè)關(guān)系中的一小部分元組參與和另一個(gè)關(guān)系連接的時(shí)候，使需要數(shù)據(jù)傳輸量要求最小化，采用半連接方案是合適的。4.5概述基于直接連接算法的查詢優(yōu)化的基本原理和適用情形。答：4.6答：（1）RSTABCDEI235669168389535669268389（2）RSABC235168535268SRBCD356359683S TBCD356683596416TR 為空RT 為空TSDEI6693

7、895.2請(qǐng)用自己的語言描述分布式事務(wù)管理的抽象模型和分布式事務(wù)執(zhí)行的控制模型5.7請(qǐng)用自己的語言描述兩階段提交協(xié)議的執(zhí)行過程答：兩階段提交協(xié)議把事務(wù)提交過程分為兩個(gè)階段：第一階段是表決階段，目的是形成一個(gè)共同的決定。開始時(shí)，協(xié)調(diào)者在它的日志中寫入一條開始提交的記錄，再給所有參與者發(fā)送“準(zhǔn)備（提交）”消息，并進(jìn)入等待狀態(tài)，當(dāng)參與者收到“準(zhǔn)備”消息后，它檢查是否能否提交本地事務(wù)。如果能提交，參與者在日志中寫入一條就緒記錄，并給協(xié)調(diào)者發(fā)送“建議提交”消息，然后進(jìn)入就緒狀態(tài)：否則，參與者寫入撤銷日志記錄，并給協(xié)調(diào)者發(fā)送“建議撤銷”消息。如果某個(gè)站點(diǎn)做出“建議提交”提議，由于撤銷決定具有否決權(quán)（即單方

8、面撤銷），該站點(diǎn)可以忽略這個(gè)事務(wù)。協(xié)調(diào)者收到所以參與者的回答后，就做出是否提交事務(wù)的決定。因此，它寫入一條撤銷日志記錄，并給所以參與者發(fā)送“全局撤銷”消息，然后進(jìn)入撤銷狀態(tài)；否則，它寫入提交日志記錄，并給所以參與者發(fā)送“全局提交”消息，然后進(jìn)入提交狀態(tài)。第二階段是執(zhí)行階段，目的是實(shí)現(xiàn)這個(gè)決定。根據(jù)協(xié)調(diào)者的指令，參與者或者提交事務(wù)，或者插銷事務(wù)，并給協(xié)調(diào)者發(fā)送確認(rèn)消息。此時(shí)，協(xié)調(diào)者在日志中寫入一條事務(wù)結(jié)束記錄并終止事務(wù)。5.9兩階段提交協(xié)議適合哪種故障發(fā)生的情況？謹(jǐn)慎兩階段提交協(xié)議的基本思想是什么？答：兩階段提交協(xié)議適合通信故障很少發(fā)生，站點(diǎn)故障發(fā)生概率較高的系統(tǒng)中。 謹(jǐn)慎兩階段提交協(xié)議的基本思

9、想是：滿足兩階段提交協(xié)議的所有特征，并在決定插銷前，給全局事務(wù)第二次機(jī)會(huì)。在協(xié)調(diào)者站點(diǎn)決定撤銷之前，通過重新發(fā)送“準(zhǔn)備”消息和重新設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，允許協(xié)調(diào)者站點(diǎn)在另一個(gè)時(shí)間段與它沒有收到消息的參與者站點(diǎn)通信。6.2描述分布式事物的可串行化理論的一些定義：事物、沖突操作、并發(fā)調(diào)度、串行調(diào)度、一致性調(diào)度、等價(jià)調(diào)度、可串行調(diào)度。答：6.7什么是多粒度封鎖和意向鎖？他們?cè)谑裁辞闆r下使用？答：多粒度封鎖是：封鎖的粒度不是單一的一種粒度，而是有多種粒度?？梢远x多粒度樹，根節(jié)點(diǎn)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫，葉節(jié)點(diǎn)表示最小的封鎖粒度。 意向鎖是：如果對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)加意向鎖，則說明該節(jié)點(diǎn)的下層節(jié)點(diǎn)正在被封鎖。對(duì)任一節(jié)點(diǎn)封鎖時(shí)，必

10、須先對(duì)它的上層節(jié)點(diǎn)加意向鎖。 具有意向鎖的多粒度加鎖方法中，任意事務(wù)T要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加鎖，必須先對(duì)它的上層節(jié)點(diǎn)加意向鎖。申請(qǐng)封鎖時(shí)應(yīng)該按自上而下的次序進(jìn)行，釋放鎖時(shí)則應(yīng)該按自下而上的次序進(jìn)行。具有意向鎖的多粒度加鎖方法提高了系統(tǒng)的并發(fā)度, 減少了加鎖和釋放鎖的開銷。它已經(jīng)在實(shí)際的DBMS系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，例如Oracle中。7.2分析分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中系統(tǒng)失敗的原因。你知道有哪些基本的容錯(cuò)方法和技術(shù)？答：分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中系統(tǒng)失敗的原因：1.軟故障和硬故障2.軟件和硬件故障 3.軟件故障的主要原因是代碼中的“BUG”?；镜娜蒎e(cuò)方法和技術(shù)：容錯(cuò)和錯(cuò)誤預(yù)防，故障檢測，冗余，故障-停止模塊和進(jìn)程對(duì)

11、，面對(duì)回話的通信。7.5什么是三階段提交協(xié)議？討論三階段提交協(xié)議的終結(jié)協(xié)議和三階段提交協(xié)議的恢復(fù)協(xié)議。答：三階段提交協(xié)議（3PC）設(shè)計(jì)成非阻斷協(xié)議。我們可以在等待狀態(tài)（以及就緒狀態(tài)）和提交狀態(tài)之間增加一個(gè)狀態(tài)，它作為一個(gè)緩沖，用于在準(zhǔn)備提交（如果這是最后決定）但還沒有提交的時(shí)候。此協(xié)議中協(xié)調(diào)和參與者的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖在圖1中給出。因?yàn)閺某跏紶顟B(tài)到提交狀態(tài)之間有三次狀態(tài)轉(zhuǎn)換，所以它稱為三階段提交協(xié)議。圖2描述了協(xié)調(diào)者和一個(gè)參與者之間的執(zhí)行過程。三階段提交協(xié)議也是在一次狀態(tài)轉(zhuǎn)換內(nèi)同步的協(xié)議。終結(jié)協(xié)議：8.1討論數(shù)據(jù)庫權(quán)限和授權(quán)、自主訪問控制、強(qiáng)制訪問控制、數(shù)據(jù)庫審計(jì)、多級(jí)安全數(shù)據(jù)庫、BLP模型的含義或內(nèi)

12、容答：數(shù)據(jù)庫的權(quán)限和授權(quán)：當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，他們大都支持標(biāo)準(zhǔn)SQL中的權(quán)限授權(quán)語句GRANT。自主訪問控制：是基于主體身份或者主體所屬組的身份或二者的組合來限制對(duì)客體訪問的一種方法。強(qiáng)制訪問控制：基于主體與客體各自所具有的敏感度標(biāo)記的控制關(guān)系來決定主體對(duì)客體的訪問。數(shù)據(jù)庫審計(jì)：是通過跟蹤并記錄用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫對(duì)象的創(chuàng)建，修改，刪除，特色角色激活的用戶的所有活動(dòng)，權(quán)限的授予，收回，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的裝入，導(dǎo)出，用戶注冊(cè)或退出等。多級(jí)安全數(shù)據(jù)庫：BLP模型：是精確的描述符合多級(jí)安全策略的系統(tǒng)及其中的操作，BLP模型是一個(gè)狀態(tài)機(jī)模型，它形式化定義了模型中的概念，證明了其中的定理和結(jié)論并表明系統(tǒng)可通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明其自身的安全性。8.5理解并解釋強(qiáng)制訪問控制（MAC）機(jī)制中的主體、客體、安全性級(jí)別標(biāo)記（敏感度標(biāo)記）的含義。舉例說明MAC機(jī)制如何確定主體能否訪問客體。答：主體是系統(tǒng)中的活動(dòng)實(shí)體，既包括DBMS 所管理的實(shí)際用戶，也包括代表用戶的各進(jìn)程?？腕w是系統(tǒng)中的被動(dòng)實(shí)體，是受主體操縱的，包括文件、基表、索引、