طراحی پایگاه داده‌ها ۲

Database Design 2

شماره درس: ۴۰۹۳۸ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی ارشد نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: طراحی پایگاه داده‌ها هم‌نیاز: –

اهداف درس

در این درس با مفاهیم پیشرفته طراحی پایگاه داده‌ها آشنا می‌شویم و در انتهای ترم انتظار می‌رود که دانشجو بر مفاهیمی چون تراکنش، همروندی و پروتکل‌های کنترل آن، ترمیم و ایمنی پایگاه داده‌ها، بهینه‌سازی و دیگر مواردی که در یخش ریزمواد به تفصیل بیان شده‌اند مسلط شده باشد.

ریز مواد

  1. تراکنش
    • تعریف، خواص، حالات، تکنیک نقطه نگهداشت، زیرسیستم مدیریت تراکنش‌ها
  2. مفاهیم تئوری توالی‌پذیری
    • طرح اجرای متوالی، طرح اجرای همروند، مشکلات توارد کنترل‌نشده، طرح توالی‌پذیر، طرح‌های معادل (نتیجه‌ای-تعارضی-نمایی)، انواع طرح‌های توالی‌پذیر (نتیجه‌ای-تعارضی-نمایی)، آزمون توالی‌پذیری، قضیه بنیادی در تئوری توالی‌پذیری، کاربرد تئوری توالی‌پذیر
  3. پروتکل‌های کنترل همروندی
    • پروتکل‌های قفل‌گذاری: دوگانی، چند اسلوبی، قفل‌گذاری دو مرحله‌ای (مبنایی-محافظه‌کار-شدید-جسور-دقیق)، پروتکل قفل‌گذاری روی چند واحد قفل‌شدنی، قفل‌گذاری قصدی، قفل‌گذاری درختی، قفل‌گذاری جنگلی، قفل‌گذاری چند نسخه‌ای، راه‌حل‌های مشکل بن‌بست (پیش‌گیری-اجتناب-کشف)، پروتکل‌های مبتنی بر زمان مهر، پروتکل‌های چند نسخه‌سازی، پروتکل تایید، پدیده شبح داده، قفل‌گذاری مسندی، کنترل همروندی در شاخص درختی، پارامترهای ارزیابی تکنیک‌های کنترل همروندی.
  4. ترمیم پایگاه‌داده
    • تعریف، انواع خرابی، مدیر ترمیم، روش‌های تخلیه حافظه نهان، امکانات ترمیم، ثبت با نوشتن پیشرس، انواع فایل ثبت، زدایش فایل ثبت، ایجاد نقطه وارسی، روش‌های ترمیم خرابی سیستمی (UNDO-NO REDO, REDO-NO UNDO, REDO-UNDO, NO UNDO-NO REDO)، ترمیم خرابی رسانه‌ای.
  5. ترمیم پایگاه داده‌ها
    • تعریف، عوامل نقض جامعیت، انواع محدودیت جامعیتی، روش‌های توصیف محدودیت جامعیتی، سیستم فعال، قاعده فعال، معماری سیستم فعال، مدل اجرا، مراحل اعمال محدودیت‌ها توسط سیستم فعال، مزایا و کاربردهای سیستم فعال، رهانا (تعریف-کاربرد-مزایا-مشکلات-کم‌داشت‌ها)
  6. ایمنی پایگاه داده‌ها
    • تعریف، خطرات، تحلیل خطرات، شئ ایمنی، تدابیر ایمنی غیر کامپیوتری، تدابیر کامپیوتری: شناسایی کاربر، احراز هویت، مجازشماری، روش‌های کنترل دستیابی، روش‌های طراحی سیستم اطلاعاتی ایمن.
  7. بهینه‌سازی پرسش
    • تعریف- مراحل کلی پردازش پرسش- تجزیه پرسش- پیاده‌سازی عملگرهای جبر رابطه‌ای، بهینه‌سازی پرسش: بازنویسی، ارزیابی عبارات، انتخاب طرح اجرا: روش مبتنی بر هزینه، روش یافتاری، روش‌های دیگر.
  8. پارامترهای شناخت سیستم مدیریت پایگاه داده‌ها
    • رده‌بندی سیستم، اجزای سیستم، کاتالوگ سیستم، پارامترهای مربوط به کارایی، پارامترهای مربوط به معماری، پارامترهای مربوط به زبان داده‌ای فرعی، محورهای اصلی مقایسه سیستم‌ها، محک‌زنی سیستم.

ارزیابی

مراجع

  • R. Elmasri and S.B. Navathe. Fundamentals of database systems. 8th edition, Addison-Wesley, 2019.
  • A. Silberschatz, H.F. Korth, and S. Sudarshan. Database Systems Concepts. 6th edition, McGraw-Hill, 2010.
  • C.J. Date. An Introduction to Database Systems. 8th edision, Addison-Wesley, 2003.
  • H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, and J. Widom. Database System Implementation. Prentice-Hall, 2000.
  • G. Weikum and G. Vossen. Transactional Information Systems. Morgan Kaufmann Publishers, 2002.
  • P.A. Bernstein, V. Hadzilacos, and N. Goodman. Concurrency Control and Recovery in Database Systems. Addison-Wesley, 1987.
  • T.M. Connolly and C.E. Begg. Database Solutions: A step by step guide to building databases. Addison-Wesley, 2003.
  • J. Gray and A. Reuter. Transaction Processing: Concepts and Techniques. Morgan Kaufmann, 1993.