Разработка и исследование средств преобразования баз данных

• Автор: Казаков, Борис Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 263 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Базы данных и системы управления базами данных . ю

1.2. Преобразование баз данных.

1.3. Анализ средств реорганизаиии баз данных и их

класс ификапия.

1.3.1. Методы реорганизаиии баз данных

1.3.2. Автоматизапия средств реорганизаиии баз данных

1.3.3. Функциональная полнота утилит реорганизаиии

1.4. Модель базы данных

1.4.1. Описание модели базы данных.
1.4.2. Языки описания данных
1.4.3. Язык манипулирования данными
1.4.4. Операции над моделями и схемами баз данных
1.4.5. Преобразование нумераций .
1.5. Постановка задачи . . .
1.6. Заключение по главе I .
2. МЕТОДИКА РЕОРГАНИЗАЦИИ БАЗ ДАННЫХ.
2.1. Формальное определение реорганизации . . .
2.2. Представление иерархической структуры в виде последовательного набора данных .
2.3. Алгоритм выгрузки фрагмента базы данных .
2.4. Алгоритм загрузки фрагмента базы данных .
2.5. Модель и критерии реорганизации баз данных . .
2.5.1. Модель обработки блоков БД. Критерий оптимального размещения блоков базы данных .
2.5.2. Временной критерий реорганизаиии .
2.5.3. Стоимостной критерий реорганизаиии .
2.5.4. Методы вычисления среднего времени
доступа ..
2.6.Квазиоптимизирущий алгоритм реорганизации базы
данных.
2.7. Инженерная методика реорганизации базы данных
2.8. Заключение по главе 2
3. СИСТЕМА РЕОРГАНИЗАЦИИ БАЗ ДАННЫХ.
3.1. Языки преобразования баз данных
3.1.1. Язык отображения баз данных . . .
3.1.2. Язык преобразования внешний уровень концептуальный уровень .
3.1.3. Язык преобразования модельных отношений
3.2. Технология реорганизации баз данных
3.2.1. Технология реорганизации на информационнологическом уровне.
3.2.2. Технология реорганизации на физическом уровне . .
3.2.3. Технология отображения внешний уровень
концептуальный уровень .
3.2.4. Технология преобразования модельных отношений
3.2.5. Технология определения оптимального времени реорганизации .
3.3. Средства программной поддержки системы реорганизации .
3.3.1. Транслятор языка отображения баз данных
3.3.2. Программа отображения баз данных . .
3.3.3. Транслятор языка иерархических отношений внешнего уровня .
3.3.4. Программа построения отображения внеш ний уровень концептуальный уровень
3.3.5. Транслятор языка преобразования модельных отношений
3.3.6. Генератор программ реорганизаиии . . .
3.3.7. Вспомогательные программы .
3.4. Применение системы реорганизации баз данных . .
3.5. Заключение по главе 3.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


В [0], например, утверждается, что стоимость реорганизации БД сравнима, а в некоторых случаях и превосходит стоимость всего программного обеспечения большинства информационных систем. Все это заставляет искать новые пути решения проблемы реорганизации БД. БД на основе разработанных критериев. Первая из этих проблем достаточно хорошо исследована. Существуют методы ее решения, получившие воплощение в действущем программном обеспечении СУБД. Это такие методы,как пооператорное конвертирование прикладных программ [5], применение многоуровневой (мультимодельной) архитектуры СУБД [,]. Вторая из проблем реорганизации решалась только для конкретной реорганизации СУБД и конкретной организации данных на физическом уровне []. Общих методов решения этой проблемы не существует. Третья проблема реорганизации не получила до сих пор удовлетворительного разрешения. Известные реализации алгоритмов, определяющие момент реорганизации БД для конкретной СУБД, требуют очень больших затрат [0], сравнимых с затратами на разработку программного обеспечения СУБД. В силу изложенного предметом рассмотрения диссертации являются вторая и третья проблемы реорганизации БД. Таким образом, объективная необходимость реорганизации БД, трудоемкость этого процесса, многообразие реализаций СУБД, высокая стоимость разработки средств реорганизации и отсутствие общих методов проектирования таких средств определяют актуальность исследования и разработки методов,языковых и программных средств системы реорганизации БД. Анализ средств реорганизации баз данных и их классификация Реорганизация БД является одной из центральных проблем эксплуатации больших БД. В Г] была предложена общая функция стоимости, которая характеризует способ дезорганизации БД (вставка/ удаление) на физическом уровне, и как эта дезорганизация влияет на время доступа к БД. Оптимальные моменты реорганизации получаются минимизацией этой функции стоимости. В [] был предложен алгоритм динамической реорганизации, который принимает решения по реорганизации, измеряя стоимость поиска в БД. Данный алгоритм может применяться в случаях, когда время существования БД неизвестно и время доступа к БД изменяется нелинейно. Автор [] рассматривает задачу поиска оптимальных интервалов реорганизации для линейно растущих объемов БД. Им была получена приближенная стратегия реорганизации, независящая от времени существования БД, и проведено сравнение оптимальной и приближенной стратегий реорганизации ВД. На основании статистических наблюдений за обращениями к БД, размещенной на запоминающих устройствах прямого доступа (ЗУДД), разработан кластеринговый алгоритм реорганизации БД. Этот алгоритм состоит из трех этапов: наблюдения, диагностики и собственно реорганизации. БД классифицируются по стольким кластерам, сколько цилиндров ЗУПД используется в БД, и шаг размещения, на котором кластеры размещаются по соответствующим цилиндрам ЗУПД. В Г3 выделены три подхода к реорганизации. Первый подход связывает ухудшение стоимости поиска с добавлением, удалением и обновлением записей, выполняемыми во время функционирования БД. Второй подход использует тот факт, что время доступа к информации на ЗУПД пропорционально числу просмотренных цилиндров [3. Этот метод реорганизации собирает частотные характеристики об обращениях к данным, расположенным на тех или иных цилиндрах ЗУПД. На основе этих частотных характеристик происходит размещение данных на ЗУПД. Третий подход основывается на том, что во многих практических приложениях требования пользователей по обработке данных не остаются статическими во времени, а периодически изменяются. В С3 предложено выполнять реорганизацию БД одновременно с функционированием БД. Запросы пользователей должны иметь приоритет выше, чем запросы на реорганизацию БД. Реорганизация БД проводится в момент отсутствия запросов пользователей. Метод реорганизации БД, который определяет ресурсы, требуемые для реорганизации. Автоматизация средств реорганизации. Это важная характеристика реорганизации с точки зрения администратора БД.