分布式數據庫係統：大數據時代新型數據庫技術（第2版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　本書主要介紹分布式數據庫係統和大數據庫係統的基本理論與實現技術。全書共分12章，第1章和第2章介紹分布式數據庫係統和大數據庫係統的基礎和背景，主要包括係統的基本概念、體係結構、發展曆史、係統分類和主要研究問題；第3～9章為全書的重點，介紹分布式數據庫係統和大數據庫係統的核心技術，包括分布式數據庫設計、分布式查詢處理與優化、分布式查詢的存取優化、分布式事務管理、分布式恢復管理、分布式並發控製、數據復製與一緻性，並給齣瞭Oracle應用示例；第10章和第11章介紹兩個分布式的數據管理係統案例，分彆為P2P數據管理係統和Web數據庫集成係統；第12章介紹大數據係統研究進展及發展趨勢。

目錄

第1章分布式數據庫係統概述1
第2章分布式數據庫係統的結構18
第3章分布式數據庫設計59
第4章分布式查詢處理與優化111
第5章 分布式查詢的存取優化149
第6章分布式事務管理231
第7章分布式恢復管理271
第8章分布式並發控製306
第9章數據復製與一緻性336
第10章P2P數據管理係統358
第11章Wep數據庫集成係統371
第12章大數據係統研究進展382

前言/序言

　　數據庫係統的發展起始於20世紀60年代，從IBM的層次模型IMS、網狀模型、關係型，發展到多數據模型共存。隨著科學技術的發展，各個行業、領域對數據庫技術提齣迂多的需求，推動瞭數據庫技術同諸多新技術如分布式處理技術、並行計算技術、人工兆技術、多媒體技術、模糊計算技術等相結閤，由此衍生齣瞭多種新的數據庫技術。分式數據庫係統是其中的一種新數據庫技術。分布式數據庫係統興起於20世紀70年代中，推動分布式數據庫係統發展的動力來自於兩方麵：一是應用需求，二是硬件環境的發，在應用需求上，全國甚至全球範圍內的航空及鐵路訂票係統、銀行通存通兌係統、水奎聯運係統、跨國公司管理係統、連鎖配送管理係統等，都涉及地理上分布的企業或機的局部業務管理和與整個係統有關的全局管理，采用傳統的集中式數據庫管理係統已無滿足這種分布式應用需求。在硬件環境上，提供瞭功能強大的計算機和成熟的廣域公用據網及快速增長的局域網。在上述兩方麵的推動下，人們期望符閤現實需要的、能處理散地域的、具備數據庫係統特點的新數據庫係統的齣現。　　從20世紀70年代中期開始，各發達國傢紛紛投巨資支持分布式數據庫係統的研究和發計劃。曆時十年，呈現齣瞭許多研究成果。典型的原型係統有美國國防部委托CCA司設計和研製的SDD-1分布式數據庫係統、美國加利福尼亞大學伯剋利分校研製的分布：INGRES係統、IBM聖何塞實驗室研製的R*分布式數據庫係統、德國斯圖加特大學研I的Porel分布式數據庫係統、法國Sirius資助計劃産生的若乾原型係統(如Sirius-Delta、)lypheme等）。隨後，商品化的數據庫係統Oracle、Sybase、DB2、Informix、INGRES等5從分布式數據庫係統研究中吸取瞭許多重要的概念、方法和技術，實現瞭相當程度上的怖式數據管理功能，並宣稱它們都是分布式數據庫係統産品。在分布式數據庫係統的商li化進程中，隨著研究的深入和應用的普及，更由於分布式數據庫管理係統本身的高復雜E，研究者提齣瞭更簡潔、更靈活的實現技術來滿足分布式數據處理的要求。目前，商品匕數據庫産品如0，acle、Syba。e、DB2、SQL Server、Informix都支持異構數據庫係統的訪問缸集成功能。它們都采用基於組件和中間件的鬆散耦閤型事務管理機製來實現分布式數據白管理，具有高靈活性和可擴展性，並且具有替代傳統分布式數據庫管理係統中的緊耦閤笪事務管理機製的趨勢。　　，． 隨著Internet和Web的蓬勃發展，Web環境下的分布式係統已成為當前應用的主流，陽電子商務係統、網格係統、P2P共享係統等。近來，雲計算、物聯網等新型分布式應用挎提齣，更凸顯瞭分布式數據管理的重要地位。分布式數據處理是分布式係統中必不可少攙重要組成部分，涉及數據的分布式存儲管理、分布式數據的查詢優化、分布式事務管理籍故障恢復，以及並發控製處理機製等。分布式數據庫係統的概念、基本理論、算法及其；相應的技術都將對分布式數據處理以及分布式係統的研究起到重要的指導作用。並且，隨著分布式計算技術和應用的發展，分布式數據管理係統的基本理論和技術將發揮越來越重要的作用。　　隨著技術的發展，大數據廣泛存在，如Web數據、移動數據、社交網絡數據、電子商務數據、企業數據、科學數據等，並且各行各業都期望得益於大數據中蘊含的有價值的知識。為此，呈現齣瞭支持大數據管理和分析的技術，如大數據存儲模型、鍵值模型、MapReduce分布式處理架構、改進的支持分布式的事務協議、副本管理等，並推齣瞭許多關係雲係統和多存儲結構的大數據庫係統等。支持大數據庫管理的基礎理論和技術，典型代錶是以經典的分布式數據庫理論和技術為基礎的擴展研究，滿足大數據處理的實時性、高性能和可擴展性需求等。　　多年來，作者在國傢自然科學基金、國傢973計劃、國傢863計劃等課題的支持下，以大數據管理、Web數據庫集成、聯盟企業數據集成為應用背景，針對分布式環境下的數據管理進行瞭深入研究。同時，作者一直承擔東北大學計算機專業碩士研究生的分布式數據庫係統課程以及計算機專業本科生的數據庫係統概論和數據庫係統實現課程的教學工作。本書正是基於以上工作而撰寫的。　　本書首先重點介紹經典的分布式數據庫係統的基本理論和關鍵技術，介紹當前流行的商品化分布式數據管理機製，並進行特點分析和對比。同時，以經典的分布式數據庫基本理論和技術為基礎，介紹大數據庫管理的關鍵技術和流行的大數據庫係統。　　本書共分為12章，內容包括分布式數據庫係統概述、分布式數據庫係統的結構、分布式數據庫設計、分布式查詢處理與優化、分布式查詢的存取優化、分布式事務管理、分布式恢復管理、分布式並發控製、數據復製與一緻性、典型的分布式數據庫係統案例( P2P數據管理係統、Web數據庫集成係統)和大數據庫係統研究進展。　　第1章主要介紹數據庫基本知識、分布式數據庫概念及其特性，以及分布式數據庫係統的作用和特點。之後，概述大數據管理並介紹大數據庫概念，主要包括大數據類型、特點、處理過程和大數據庫關鍵技術。　　第2章主要介紹分布式數據庫係統的結構，包括分布式數據庫係統的物理結構、邏輯結構、模式結構和組件結構，闡述典型的分布式數據集成係統的異同點，給齣分布式數據庫係統的分類。之後，介紹大數據庫係統的分類、典型的體係結構和大數據庫係統案例。　　第3章主要介紹分布式數據庫設計方法，包括全局關係模式的邏輯劃分和實際物理分配，主要包括分片定義、分片設計和分配設計，具體包括水平分片、垂直分片和混閤分片的設計。之後，‘介紹支持大數據庫管理的存儲模型、數據分布式存儲策略以及大數據庫存儲案例。　　第4章主要介紹分布式查詢處理技術，包括查詢優化的基本概念、查詢處理與優化過程、查詢分解、數據局部化和片段查詢優化方法。之後，介紹大數據庫的查詢API、查詢處理和優化策略。　　第5章主要介紹分布式查詢的存取優化技術，包括存取優化的基本概念、存取優化的代價模型、典型的半連接優化技術、枚舉法優化技術，以及幾種典型的集中式查詢優化算法和分布式查詢優化算法。之後，介紹大數據庫管理的索引技術、緩存技術、並行處理技術。　　第6章主要介紹分布式事務管理技術，包括分布式事務概念、分布式事務的實現模型、分布式事務執行的控製模型、分布式事務管理的實現模型以及分布式事務提交協議。　　之後，介紹大數據庫的事務管理，包括大數據庫管理理論、擴展的事務模型和實現方法。　　第7章主要介紹分布式恢復管理技術，包括分布式數據庫係統中的故障類型、集中式數據庫的故障恢復方法、分布式數據庫的恢復方法以及分布式數據庫的可靠性協議。之後，介紹大數據庫係統中的恢復管理問題、故障類型、故障檢測技術和容錯技術。　　第8章主要介紹分布式並發控製技術，包括分布式並發控製概念及其理論基礎、基於鎖的並發控製方法、基於時間戳的並發控製方法、樂觀的並發控製方法以及分布式死鎖管理。之後，介紹支持大數據庫並發控製的擴展技術。　　第9章主要介紹分布式數據庫的數據復製和一緻性技術，包括復製策略、復製協議和一緻性協議。之後，結閤大數據庫一緻性協議介紹大數據庫係統所采用的副本一緻性實現策略。　　第10章介紹一個典型的分布式數據庫係統案例-P2P數據管理係統，包括幾種典型的P2P係統的體係結構、數據管理機製以及查詢處理與優化策略。　　第11章介紹另一個典型的分布式數據庫係統案例——Web數據庫集成係統，包括典型的Web數據庫集成係統的組成結構以及集成係統中的三個核心模塊（搜索子係統、查詢子係統和集成子係統）。　　第12章介紹大數據庫係統研究進展及展望，包括數據模型、基於MapReduce框架的查詢處理與優化策略、事務管理技術、動態負載均衡策略、副本管理技術以及多存儲模式的數據庫係統。　　本書由東北大學計算機科學與工程學院於戈、申德榮、趙誌濱、李芳芳、聶鐵錚、寇月、馮時、鮑玉斌撰寫。其中，於戈負責本書前言部分，申德榮負責教學建議部分，於戈、申德榮負責第1章，趙誌濱、申德榮負責第2章，申德榮、聶鐵錚負責第3章，李芳芳、於戈負責第4章、第8章、第9章，聶鐵錚負責第5章，寇月負責第6章和第7章，趙誌濱負責第10章，申德榮、聶鐵錚負責第11章，申德榮、於戈、鮑玉斌負責第12章，馮時負責各章中有關O，acle數據庫的案例部分。參加本書撰寫的還有博士研究生硃命鼕、王習特等。全書由於戈和申德榮統稿。　　我們在撰寫本書的過程中，努力使本書覆蓋已有分布式數據庫係統的經典理論和技術，盡力跟蹤該學科的新發展和新技術，尤其是用大篇幅介紹瞭大數據庫技術，力求使本書具有先進性和實用性，並突齣本書自身的特色。但由於作者學識有限，一定存在許多不足之處，敬請專傢和學者批評指正。
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