第13章 数据库及其应用前沿技术

软件学院自评报告软件学院自评报告1第十三章数据库及其应用前沿技术软件学院自评报告软件学院自评报告2第十三章数据库及其应用前沿技术13.1并行和分布式数据库13.2数据仓库和数据挖掘技术13.3多媒体数据库13.4移动数据库13.5本章小结软件学院自评报告软件学院自评报告313.1并行和分布式数据库一.三种多CPU数据库体系结构二.客户机-服务器体系结构软件学院自评报告软件学院自评报告4一.三种多CPU数据库体系结构多CPU数据库系统体系结构终端终端终端CPU内存CPUCPU软件学院自评报告软件学院自评报告5一.三种多CPU数据库体系结构并行无共享式体系结构CPU内存终端终端CPU内存终端终端CPU内存终端终端软件学院自评报告软件学院自评报告6一.三种多CPU数据库体系结构分布式（无共享）式体系结构CPU内存终端终端CPU内存终端终端CPU内存终端终端软件学院自评报告软件学院自评报告7二.客户机-服务器体系结构客户机-服务器体系结构CPU内存CPU内存客户机客户机CPU内存服务器软件学院自评报告软件学院自评报告813.2数据仓库和数据挖掘技术一、数据仓库二、数据挖掘技术软件学院自评报告软件学院自评报告9一、数据仓库事务处理环境不适合运行分析型的应用系统事务处理和分析处理的性能特性不同数据集成问题数据的动态集成问题历史数据问题数据的综合问题软件学院自评报告软件学院自评报告10一、数据仓库数据仓库的定义数据仓库是面向主题的、集成的、不可更新的、随时间不断变化的数据的集合，数据仓库用来支持企业或组织的决策分析处理。数据仓库的特点数据仓库是面向主题的数据仓库是集成的数据仓库是不可更新的数据仓库是随时间而变化的软件学院自评报告软件学院自评报告11二、数据挖掘技术数据挖掘（DataMining,简称DM）从超大型数据库或数据仓库中发现并提取隐藏在内部的信息的一种新技术其目的是帮助决策者寻找数据间潜在的关联，发现被经营者忽略的要素，而这些要素对预测趋势、决策行为可能是非常有用的信息。数据挖掘技术涉及数据库技术、人工智能技术、机器学习、统计分析等多种技术，它使决策支持系统（DSS）跨入了一个新的阶段。软件学院自评报告软件学院自评报告1213.3多媒体数据库一、多媒体数据的特点二、多媒体数据库简介软件学院自评报告软件学院自评报告13一、多媒体数据的特点从数据管理的角度来看，多媒体数据主要有下列特点：多媒体数据量一般都很庞大，而且媒体之间的差异也很大，从而影响数据库的组织和存储方法。基于时间的媒体数据播放时必须按照一定的稳定速率传送数据（等时性）；需要满足人的感官要求。声音、图形、图像等数据都属于非结构化数据，从这些数据本身看不出任何结构。对于音频、视频数据，除了应提供一般数据都有的增、删、改、查等操作外，还应提供与媒体有关的接口和操作。例如播放、倒退、快进，按内容、序号或时间选播等接口和操作。软件学院自评报告软件学院自评报告14二、多媒体数据库简介要实现多媒体数据库，主要需解决如下的问题：多媒体数据模型应提供统一的概念。在使用时可屏蔽各种媒体之间的差别，而在实现时对不同媒体又能区别对待。大容量、高带宽的存储器系统。多媒体数据量相当庞大，而输入输出有相当频繁，从而对存储器系统提出了更高的要求。查询和索引技术。查询语言应能表达复杂的时空概念，而信息检索可能引入基于内容的检索方法，也可能基于模糊的条件。等时、同步和演示管理。多种媒体的数据在播放时应保持良好的协调关系。软件学院自评报告软件学院自评报告15二、多媒体数据库简介多媒体数据库目前主要有三种结构：由单独的一个多媒体数据库系统来管理不同媒体的数据库以及对象空间。采用主DBMS和辅DBMS相结合的体系结构。每一个媒体数据库由一个辅DBMS管理，另外有一个主DBMS来管理所有的辅DBMS。用户在主DBMS上使用多媒体数据库，对象空间也由主DBMS来管理。协作DBMS体系结构。每个媒体数据库对应一个DBMS，称为成员DBMS，每个成员放到外部软件模型中，由外部软件模型提供通信、查询和修改界面。用户可以在任一点上使用数据库。软件学院自评报告软件学院自评报告1613.4移动数据库一、移动数据库的特点二、移动数据库系统对数据管理的要求三、移动计算模型软件学院自评报告软件学院自评报告17一、移动数据库的特点与分布式数据库系统相比，移动数据库系统具有如下特点：移动性与位置相关性频繁的断接性网络条件的多样性系统规模庞大系统的安全性和可靠性较差资源的有限性网络通信的非对称性软件学院自评报告软件学院自评报告18二、移动数据库系统对数据管理的要求移动数据库系统的数据管理应达到以下目标：可用性和可伸缩性。保证读写操作的高可用性，在节点或副本数目及工作负荷增加时，不会引起性能的急剧下降，同时保持系统的稳定。移动性。允许移动节点在网络断连时进行数据库的读写。可串行性。事务处理满足单副本可串行性。收敛性。提供一定的机制以保证系统收敛于一致性状态。软件学院自评报告软件学院自评报告19三、移动计算模型移动计算环境包括：移动计算机（移动主机）和有线计算机网络。移动主机通过被称为移动支持站点的计算机与有线网络通信。每个移动支持站点管理其蜂窝（即它所覆盖的地理区域）内的移动主机。移动主机可在蜂窝间移动，这就需要有从一个移动支持站点到另一个移动支持站点的控制交接。由于移动主机有时可能关闭电源，因而一个主机可能会离开一个蜂窝后在某个很远的蜂窝内重新启动，因此蜂窝间的移动不一定是在相邻蜂窝间进行的。移动主机间可能不通过移动支持站点而直接通信，但这种通信只能是在临近主机之间。软件学院自评报告软件学院自评报告2013.5本章小结数据库系统是一个大家族，数据模型丰富多彩，新技术层出不穷，应用领域也变得日益广泛。本章主要简单介绍了四种数据库及其应用的前沿技术并行和分布式数据库、数据仓库和数据挖掘技术、多媒体数据库和移动数据库技术等。数据库技术的发展是一个循序渐进的过程。学术界的理论研究保证了数据库技术的先进性和可用性工业界的广泛应用，则推动了数据库技术的迅猛发展。