Bydgoszcz, dnia - Informatyka UKW

Transkrypt

PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY ZE ŚRODKÓW UNII EUROPEJSKIEJ W RAMACH EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU SPOŁECZNEGO
OPIS PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu
Rozproszone Systemy Baz Danych
Kod przedmiotu
Wydział
Wydział Matematyki, Fizyki i Techniki
Instytut/Katedra
Instytut Mechaniki i Informatyki Stosowanej
Kierunek
informatyka
Specjalizacja/specjalność
Sieci i systemy rozproszone
Poziom organizacyjny
studiów
studia pierwszego stopnia
System studiów
Stacjonarne / niestacjonarne
Rok/semestr
II
4
Tytuł i/lub stopień
naukowy/tytuł
zawodowy, imię i
nazwisko prowadzącego/
Prof. dr hab. inż. Zbyszko Królikowski
Dr inż. Izabela Rojek
prowadzących przedmiot
Liczba godzin
dydaktycznych
30h W, 30h L / 23 W , 21 L
Liczba punktów ECTS
4
Opisywana forma zajęć
Wykład, laboratorium
Rygor
egzamin
Typ przedmiotu
specjalnościowy
Język wykładowy
język polski
Przedmioty
wprowadzające i
Bazy danych
wymagania wstępne
Kwalifikacje kadry dydaktycznej kluczem do rozwoju Uczelni
Założenia i cele
przedmiotu (w formie
efektów kształcenia)
Celem przedmiotu jest wprowadzenie studentów w zagadnienia i
technologie integracji danych. Przedmiot obejmuje przedstawienie
problemu integracji danych oraz omówienie technologii hurtowni
danych, systemów rozproszonych baz danych oraz systemów
mediacyjnych. W ramach wykładu są omawiane zagadnienia
projektowania schematów pojęciowych i logicznych hurtowni
danych,
modelu
wielowymiarowego
hurtowni
danych,
podstawowych zagadnień systemów rozproszonych baz danych
(alokacja danych, zarządzanie współbieżnością dostępu do danych,
optymalizacji zapytań w systemach rozproszonych, replikacji
danych), oraz projektowania systemów mediacyjnych. W ramach
laboratorium są realizowane praktycznie ćwiczenia ilustrujące
materiał wykładowy dotyczący hurtowni danych i systemów
rozproszonych baz danych. W ramach laboratorium zostanie
wykorzystane oprogramowanie Oracle i MS SQL Server.
Zakres obejmuje:
Treści programowe
przedmiotu
Metody dydaktyczne
Forma i warunki
zaliczenia przedmiotu –
wymagania i system
1. rozproszone bazy danych
2. integrację baz danych
3. systemy mediacyjne
4. hurtownie danych
Wykład jest prowadzony z wykorzystaniem prezentacji w postaci slajdów
wyświetlanych za pomocą projektora multimedialnego. Ponadto,
prowadzący w trakcie wykładów zadaje krótkie ćwiczenia do
samodzielnej realizacji. Rozwiązania są prezentowane przez studentów
stymulując w ten sposób dyskusje.
Laboratoria są poprzedzone wprowadzeniem do problematyki, szeroko
ilustrowanym przykładami. Następnie studenci samodzielnie realizują
zadania praktyczne przy komputerach, korzystając z bazy danych.
Rozwiązania zadań są dyskutowane na forum grupy. Laboratoria są
prowadzone w oparciu o Oracle i MS SQL Server.
Wykład: Dwa kolokwia pisemne z treści prezentowanych na wykładzie.
Laboratorium: zaliczenie z oceną na podstawie praktycznego zaliczenia
zagadnień przy użyciu komputera.
oceniania
Literatura podstawowa
H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom, Implementacja
systemów baz danych, Seria: Klasyka Informatyki, WNT, W-wa,
2003.
Elmasri R., Navathe S., Wprowadzenie do systemów baz danych,
Wyd. Helion, (4th Edition), 2005
Królikowski Z., Hurtownie danych logiczne i fizyczne struktury
danych, Wyd. Polit. Poznańskiej, 2007
Wrembel R., Bębel B., Oracle - Projektowanie rozproszonych
baz danych, Helion, 2003
Poe V., Klauser P., Brobst S., Tworzenie hurtowni danych,
WNT, Warszawa, 2000
Elmasri R., Navathe S.: Fundamentals of Database Systems
(third edition). Addison–Wesley, 2000
Malinowski E., Zimanyi E., Advanced Data Warehouse Design:
From Conventional to Spatial and Temporal Applications,
Springer Verlag, 2008
Literatura uzupełniająca
(w tym portale
internetowe)
.....................................................
data
Todman Ch, Projektowanie hurtowni danych. Zarządzanie
kontaktami z klientami (CRM), WNT, Warszawa, 2003
Loney K., Koch G., Oracle9i: The Complete Reference.
McGraw-Hill/Osborne, 2002
Loney K., Theriault M., Oracle9i DBA Handbook. McGrawHill/Osborne, 2002
Connolly T., Begg C., Database Systems - A Practical Approach
to Design, Implementation, and Management (third edition),
Addison-Wesley, 2002
Coulouris G., Dollimore J., Kindberg T., Systemy rozproszone.
Podstawy i projektowanie, WNT, Warszawa, 1999
Dye C., Oracle Distributed Systems, O'Reilly & Associates,
1999
.........................................................................................................................................
podpis prowadzącego przedmiot/ koordynatora przedmiotu*
PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu
Liczba godzin
dydaktycznych
Wykład
30h / 23h
naukowy/tytuł
zawodowy, imię i
Prof. dr hab. inż. Zbyszko Królikowski, Dr inż. Izabela Rojek
nazwisko
prowadzącego
Szczegółowa tematyka zajęć
W ramach wykładów są omawiane następujące zagadnienia:
1. Architektura systemów rozproszonych baz danych.
2. Budowa systemów rozproszonych baz danych. Problemy związane z replikacją danych.
Omawiane są architektury replikacji jednokierunkowej i dwukierunkowej. Architektury i
techniki replikacji danych są ilustrowane rozwiązaniami Oracle, MS SQL Server.
3. Zarządzanie transakcjami w środowiskach systemów rozproszonych baz danych. Omawiane są
protokoły 2PC i 3PC zatwierdzania transakcji rozproszonych, studium przypadku awarii
transakcji rozproszonej realizowane w systemie Oracle. Mechanizm transakcji może
powodować zakleszczenia. Prezentowane są techniki wykrywania zakleszczeń w systemach
rozproszonych baz danych.
4. Fragmentacja relacji (horyzontalna, wertykalna)
5. Zaawansowana replikacja danych (replikacja 2 kierunkowa, implementacja Oracle)
6. Problematyka alokacji danych. Podstawowe algorytmy alokacji danych w węzłach systemu
rozproszonych baz danych.
7. Optymalizacja zapytań w systemach rozproszonych baz danych. Techniki optymalizacji
zapytań adresujących wiele węzłów systemu rozproszonej bazy danych.
8. Metody integracji danych składowanych w źródłach rozproszonych. Systemy federacyjnych
baz danych, w tym: architektura, schemat globalny a schematy eksportowe, składowe
tłumaczące, przykład takiego systemu, problemy pojawiające się w trakcie korzystania z takich
systemów: transakcje długotrwające, propagacja modyfikacji z poziomu globalnego na
poziomy lokalne, problem spójności bazy danych na poziomie globalnym.
9. Systemy mediacyjne, w tym: problemy z integracją danych – różnice w interpretacji danych
pochodzących z różnych źródeł, architektura systemów mediacyjnych, sposoby przekształcania
danych po wyszukaniu ich ze źródła – moduł wrappera, cele i funkcje modułu mediatora
danych, przykłady realizacji zapytań SQL w takim środowisku.
10. Hurtownie danych, w tym: modele przetwarzania OLTP vs. OLAP, charakterystyka tych
11.
12.
13.
14.
modeli przetwarzania, problemy realizacji systemów OLAP, koncepcja hurtowni danych, zalety
i wady tego rozwiązania, architektura hurtowni danych.
Hurtownie danych – cd., w tym: źródła danych – ich klasyfikacja i charakterystyka, moduły
monitorowania i konwersji danych, procesy ETL – charakterystyka i metody implementacji,
czyszczenie danych, moduł integratora.
Hurtownie danych – cd., w tym: architektura z tematycznym i operacyjnym magazynem
danych, systemy komercyjne, struktury danych w magazynie (dane elementarne, dane
historyczne, dane zagregowane i meta dane).
Przetwarzanie analityczne w hurtowniach danych, w tym: kategorie analizowanych danych
(fakty i wymiary), hierarchia atrybutów, model relacyjny OLAP vs. model MOLAP, schematy
logiczne tych modeli (gwiazda, płatek śniegu, konstelacja faktów), operatory wspomagające
analizę danych wielowymiarowych.
Systemy mobilnych baz danych, w tym: przetwarzanie mobilne i komunikacja bezprzewodowa.
architektura platformy mobilnej, związek klient-siec, mobilna się ad-hoc, problemy
implementacji baz danych wynikające z cech środowisk mobilnych, problemy związane z
zarządzaniem danymi – rozpraszanie i replikowanie danych, modele transakcyjne,
przetwarzanie zapytań w środowisku mobilnym.
Forma i warunki
zaliczenia przedmiotu
Wykład jest zaliczany na podstawie pisemnego kolokwium.
– wymagania i system
oceniania
Literatura
uzupełniająca (w tym
portale internetowe)
H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom, Implementacja
systemów baz danych, Seria: Klasyka Informatyki, WNT, W-wa,
2003.
Elmasri R., Navathe S., Wprowadzenie do systemów baz danych,
Wyd. Helion, (4th Edition), 2005
Wrembel R., Bębel B., Oracle - Projektowanie rozproszonych baz
danych, Helion, 2003
Poe V., Klauser P., Brobst S., Tworzenie hurtowni danych, WNT,
Warszawa, 2000
Elmasri R., Navathe S.: Fundamentals of Database Systems (third
edition). Addison–Wesley, 2000
Loney K., Koch G., Oracle9i: The Complete Reference. McGrawHill/Osborne, 2002
Connolly T., Begg C., Database Systems - A Practical Approach to
Design, Implementation, and Management (third edition),
Dye C., Oracle Distributed Systems, O'Reilly & Associates, 1999
.....................................................
data
.....................................................
data
......................................................................................................................................
podpis prowadzącego daną formę zajęć
......................................................................................................................................
podpis koordynatora przedmiotu
Wykład 1
Architektura systemów rozproszonych baz danych. W ramach tego wykładu omawiane są
wprowadzenie do problemu, definicje, komponenty architektury.
Wykład 2
Budowa systemów rozproszonych baz danych. W ramach tego wykładu omawiane są
problemy związane z replikacją danych. Omawiane są architektury replikacji
jednokierunkowej i dwukierunkowej. Architektury i techniki replikacji danych są ilustrowane
rozwiązaniami Oracle, MS SQL Server.
Wykład 3
Zarządzanie transakcjami w środowiskach systemów rozproszonych baz danych. Omawiane
są protokoły 2PC i 3PC zatwierdzania transakcji rozproszonych. Wykład zawiera ponadto
studium przypadku awarii transakcji rozproszonej realizowane w systemie Oracle.
Mechanizm transakcji może powodować zakleszczenia. W ramach wykładu są prezentowane
techniki wykrywania zakleszczeń w systemach rozproszonych baz danych.
Wykład 4
Fragmentacja relacji (horyzontalna, wertykalna). W ramach tego wykładu omawiane są typy
fragmentacji.
Wykład 5
Zaawansowana replikacja danych. W ramach tego wykładu omawiane są replikacja 2
kierunkowa oraz implementacja Oracle.
Wykład 6
Problematyka alokacji danych. W ramach wykładu są prezentowane podstawowe algorytmy
alokacji danych w węzłach systemu rozproszonych baz danych.
Wykład 7
Optymalizacja zapytań w systemach rozproszonych baz danych. W ramach wykładu są
omawiane techniki optymalizacji zapytań adresujących wiele węzłów systemu rozproszonej
bazy danych.
Wykład 8
Kolokwium pisemne z rozproszonych systemów baz danych.
Wykład 9
Metody integracji danych składowanych w źródłach rozproszonych. Systemy federacyjnych
baz danych, w tym: architektura, schemat globalny a schematy eksportowe, składowe
tłumaczące, przykład takiego systemu, problemy pojawiające się w trakcie korzystania z
takich systemów: transakcje długotrwające, propagacja modyfikacji z poziomu globalnego na
poziomy lokalne, problem spójności bazy danych na poziomie globalnym.
Wykład 10
Systemy mediacyjne, w tym: problemy z integracją danych – różnice w interpretacji danych
pochodzących z różnych źródeł, architektura systemów mediacyjnych, sposoby
przekształcania danych po wyszukaniu ich ze źródła – moduł wrappera, cele i funkcje
modułu mediatora danych, przykłady realizacji zapytań SQL w takim środowisku.
Wykład 11
Hurtownie danych, w tym: modele przetwarzania OLTP vs. OLAP, charakterystyka tych
modeli przetwarzania, problemy realizacji systemów OLAP, koncepcja hurtowni danych,
zalety i wady tego rozwiązania, architektura hurtowni danych. Źródła danych – ich
klasyfikacja i charakterystyka, moduły monitorowania i konwersji danych, procesy ETL –
charakterystyka i metody implementacji, czyszczenie danych, moduł integratora.
Wykład 12
Hurtownie danych – cd., w tym: architektura z tematycznym i operacyjnym magazynem
danych, systemy komercyjne, struktury danych w magazynie (dane elementarne, dane
historyczne, dane zagregowane i meta dane).
Wykład13
Przetwarzanie analityczne w hurtowniach danych, w tym: kategorie analizowanych danych
(fakty i wymiary), hierarchia atrybutów, model relacyjny OLAP vs. model MOLAP,
schematy logiczne tych modeli (gwiazda, płatek śniegu, konstelacja faktów), operatory
wspomagające analizę danych wielowymiarowych.
Wykład 14
Systemy mobilnych baz danych, w tym: przetwarzanie mobilne i komunikacja
bezprzewodowa. architektura platformy mobilnej, związek klient-siec, mobilna się ad-hoc,
problemy implementacji baz danych wynikające z cech środowisk mobilnych, problemy
związane z zarządzaniem danymi – rozpraszanie i replikowanie danych, modele transakcyjne,
przetwarzanie zapytań w środowisku mobilnym.
Wykład 15
Kolokwium pisemne z integracji danych, hurtowni danych i systemów mobilnych baz danych.
PROGRAM NAUCZANIA PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu
Liczba godzin
dydaktycznych
Laboratorium
30h / 21h
naukowy/tytuł
zawodowy, imię i
Dr inż. Izabela Rojek
nazwisko
prowadzącego
Szczegółowa tematyka zajęć
A. Systemy rozproszonych baz danych
1. Elementy architektury systemu rozproszonych baz danych
konfigurowanie usług sieciowych, łączniki bazy danych.
2. Mechanizmy replikacji danych
replikacja synchroniczna - wyzwalacze, replikacja asynchroniczna - migawki,
odświeżanie wielu migawek jednocześnie - grupy odświeżania.
3. Optymalizacja zapytań rozproszonych
plany wykonywania zapytań, techniki optymalizacji.
B. Hurtownie danych
2. Rozszerzenia SQL dla przetwarzania OLAP
operatory CUBE, ROLLUP, GROUPING SETS,
funkcje analityczne, przewidywanie trendów.
3. Struktury fizyczne i optymalizacja zapytań
perspektywy zmaterializowane i przepisywanie zapytań, indeksy bitmapowe i bitmapowepołączeniowe.
4. Wielowymiarowy model danych
budowanie wymiarów i "kostek", wypełnianie wymiarów danymi, wypełnianie kostek danymi,
analiza danych, interfejs ROLAP-MOLAP.
5. Dostęp do źródeł zewnętrznych
pliki tekstowe, źródła ODBC.
C. Systemy mediacyjne
6. Integracja rozproszonych źródeł danych przy wykorzystaniu prototypu systemu mediacyjnego
7. Optymalizacja zapytań w systemach mediacyjnych
Forma i warunki
Zaliczenie z oceną na podstawie praktycznego zaliczenia zagadnień przy
użyciu
komputera.
zaliczenia przedmiotu
– wymagania i system
oceniania
Laboratorium jest prowadzone w postaci wprowadzenia do problemu i
omówienia jego rozwiązania w konkretnej technologii. Następnie
studenci wykonują samodzielnie ćwiczenia przy komputerach.
Prowadzący monitoruje postęp ćwiczeń, służy pomocą w razie
wystąpienia problemów, odpowiada na pytania, podsumowuje
ćwiczenia.
Literatura
uzupełniająca (w tym
portale internetowe)
Wrembel R., Bębel B., Oracle - Projektowanie rozproszonych baz
danych, Helion, 2003
Poe V., Klauser P., Brobst S., Tworzenie hurtowni danych, WNT,
Warszawa, 2000
Elmasri R., Navathe S.: Fundamentals of Database Systems (third
edition). Addison–Wesley, 2000
Loney K., Koch G., Oracle9i: The Complete Reference. McGrawHill/Osborne, 2002
Connolly T., Begg C., Database Systems - A Practical Approach to
Design, Implementation, and Management (third edition),
Dye C., Oracle Distributed Systems, O'Reilly & Associates, 1999
.....................................................
data
.....................................................
data
......................................................................................................................................
podpis prowadzącego daną formę zajęć
......................................................................................................................................
podpis koordynatora przedmiotu
A. Systemy rozproszonych baz danych
Laboratorium 1
Elementy architektury systemu rozproszonych baz danych
konfigurowanie usług sieciowych,
łączniki bazy danych.
Laboratorium 2
Mechanizmy replikacji danych – cz. 1
replikacja synchroniczna - wyzwalacze,
replikacja asynchroniczna - migawki,
Laboratorium 3
Mechanizmy replikacji danych – cz. 2
replikacja synchroniczna - wyzwalacze,
replikacja asynchroniczna - migawki,
Laboratorium 4
Optymalizacja zapytań rozproszonych – cz. 1
plany wykonywania zapytań,
techniki optymalizacji.
Laboratorium 5
Optymalizacja zapytań rozproszonych – cz. 2
plany wykonywania zapytań,
techniki optymalizacji.
B. Hurtownie danych
Laboratorium 6
Rozszerzenia SQL dla przetwarzania OLAP – cz. 1
funkcje analityczne,
przewidywanie trendów.
Laboratorium 7
Rozszerzenia SQL dla przetwarzania OLAP – cz. 2
funkcje analityczne,
przewidywanie trendów.
Laboratorium 8
Struktury fizyczne i optymalizacja zapytań – cz. 1
perspektywy zmaterializowane i przepisywanie zapytań,
indeksy bitmapowe i bitmapowe-połączeniowe.
Laboratorium 9
Struktury fizyczne i optymalizacja zapytań – cz. 2
perspektywy zmaterializowane i przepisywanie zapytań,
indeksy bitmapowe i bitmapowe-połączeniowe.
Laboratorium 10
Wielowymiarowy model danych – cz. 1
budowanie wymiarów i "kostek",
wypełnianie wymiarów danymi,
wypełnianie kostek danymi,
analiza danych,
interfejs ROLAP-MOLAP.
Laboratorium 11
Wielowymiarowy model danych – cz. 2
budowanie wymiarów i "kostek",
wypełnianie wymiarów danymi,
wypełnianie kostek danymi,
analiza danych,
interfejs ROLAP-MOLAP.
Laboratorium 12
Dostęp do źródeł zewnętrznych
pliki tekstowe,
źródła ODBC.
C. Systemy mediacyjne
Laboratorium 13
Integracja rozproszonych źródeł danych
Laboratorium 14
Optymalizacja zapytań w systemach mediacyjnych
Laboratorium 15
Zaliczenie

Bydgoszcz, dnia - Informatyka UKW

Transkrypt

Podobne dokumenty

Badanie wydajności zapytań SQL na przykładzie wybranych

Zadanie laboratoryjne - opis 1. Dany jest zbiór baz danych { B1, B2

Projektowanie stron WWW 1. definicje podstawowe, 2. przegląd

30-09-2014 r. Rozproszone i obiektowe systemy baz danych Opis

podstawy projektowania relacyjnych baz danych, Projekt

Opis PDF

Sprzedawcę Baz Danych oraz usług wysyłkowych: SMS i email na

Zakład inżynierii oprogramowania Warszawskiej Wyższej Szkoły

Program szkolenia Microsoft Access – 3 dni 1. Wprowadzenie