分布式數(shù)據(jù)庫(kù)課程大綱

《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)》教學(xué)大綱DistributedDatabase課程基本信息CourseInformation課程名稱CourseName分布式數(shù)據(jù)庫(kù)DistributedDatabase課程編碼CourseCode學(xué)分Credits2總學(xué)時(shí)TotalHours32理論學(xué)時(shí)LectureHours32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)ExperimentHours0自主學(xué)時(shí)OthersHours0實(shí)踐周數(shù)PracticeWeeks0適用專業(yè)Audience計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)授課語(yǔ)言LanguageofInstruction中文先修課程Prerequisite數(shù)據(jù)庫(kù)原理課程簡(jiǎn)介CourseDescription本課程旨在介紹分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的基本理論和技術(shù)，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和使用方法。Thiscourseaimstointroducethebasictheoryandtechnologyofdistributeddatabase,thedesignbasisandusemethodofdistributeddatabase.一、課程目標(biāo)（LearningOutcomes）課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)1：了解分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識(shí)和工程基礎(chǔ)，系統(tǒng)地掌握計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)，能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜工程問(wèn)題。目標(biāo)2：掌握分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠設(shè)計(jì)針對(duì)復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題的解決方案，針對(duì)特定需求進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具有設(shè)計(jì)/開發(fā)計(jì)算機(jī)功能模塊和系統(tǒng)能力，綜合運(yùn)用理論與技術(shù)開展計(jì)算機(jī)科研實(shí)踐和工程實(shí)踐的能力，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)，考慮社會(huì)、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。目標(biāo)3：掌握分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本理論和方法能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論。能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論。目標(biāo)4：了解分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢優(yōu)化原理與技術(shù)能夠合理分析和評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)相關(guān)的工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案可能對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律、文化帶來(lái)的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。目標(biāo)5：了解分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的控制管理機(jī)制能夠針對(duì)復(fù)雜計(jì)算機(jī)工程問(wèn)題，掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢的基本方法，具有應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取信息的較強(qiáng)能力。能夠合理地選擇技術(shù)、資源、軟硬件開發(fā)工具，運(yùn)用于計(jì)算機(jī)復(fù)雜工程問(wèn)題的設(shè)計(jì)、開發(fā)、仿真及驗(yàn)證過(guò)程中，并能夠理解其局限性。二、教學(xué)內(nèi)容（Topics）教學(xué)內(nèi)容模塊（章節(jié)）重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容課程目標(biāo)教學(xué)方式考核方式概述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念,作用和特點(diǎn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本概念作用和特點(diǎn)原型系統(tǒng)簡(jiǎn)介關(guān)鍵技術(shù)目標(biāo)1講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)組件結(jié)構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分類DDBS的物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)模式結(jié)構(gòu)組件結(jié)構(gòu)多數(shù)據(jù)庫(kù)集成系統(tǒng)對(duì)等型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)目標(biāo)2講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分片的定義及作用水平分片垂直分片混合分片設(shè)計(jì)方法與分布設(shè)計(jì)的目標(biāo)分片的定義及分類水平分片垂直分片混合分片分片的表示方法分配設(shè)計(jì)目標(biāo)3講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化查詢分解,全局查詢到片段查詢的轉(zhuǎn)換查詢優(yōu)化的基本概念分布式查詢處理過(guò)程與優(yōu)化層次查詢分解全局查詢到片段查詢的轉(zhuǎn)換目標(biāo)4講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式查詢策略的優(yōu)化分布式系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化算法查詢處理策略選擇涉及的問(wèn)題基于半連接的優(yōu)化方法基于直接連接的查詢優(yōu)化算法SDD-1算法R?中的查詢優(yōu)化算法目標(biāo)4講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式數(shù)據(jù)復(fù)制數(shù)據(jù)復(fù)制的原理與體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)復(fù)制的基本概念數(shù)據(jù)復(fù)制的參考模型數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制原理數(shù)據(jù)復(fù)制的體系結(jié)構(gòu)典型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制技術(shù)目標(biāo)5講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式事務(wù)管理分布式事務(wù)的提交協(xié)議事務(wù)的基本概念分布式事務(wù)局部事務(wù)管理器與分布式事務(wù)管理器分布式事務(wù)的兩階段提交協(xié)議兩階段提交協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法三階段提交協(xié)議目標(biāo)5講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式恢復(fù)管理分布式事務(wù)的故障回復(fù)分布式恢復(fù)概述數(shù)據(jù)庫(kù)故障類型故障恢復(fù)策略集中式數(shù)據(jù)庫(kù)的故障回復(fù)兩階段2PC協(xié)議故障恢復(fù)三階段3PC協(xié)議故障恢復(fù)分布式可靠性協(xié)議目標(biāo)5講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等分布式并發(fā)控制基于鎖技術(shù)的并發(fā)控制方法與死鎖及處理并發(fā)控制的基本概念調(diào)度表與可串行化問(wèn)題基于鎖技術(shù)的并發(fā)控制基于時(shí)間戳的并發(fā)控制算法分布式死鎖及處理目標(biāo)5講授平時(shí)表現(xiàn)/考試等三、教學(xué)進(jìn)度（ClassSchedule）教學(xué)內(nèi)容模塊（章節(jié)）學(xué)時(shí)分配理論學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)自主學(xué)習(xí)小計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)概述22分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)22分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)66分布式數(shù)據(jù)庫(kù)查詢優(yōu)化44分布式查詢策略的優(yōu)化44分布式數(shù)據(jù)復(fù)制22分布式事務(wù)管理44分布式恢復(fù)管理44分布式并發(fā)控制技術(shù)44合計(jì)3232四、考核內(nèi)容、方式及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（ContentsandMethodofAssessment,GradingStandards）考核環(huán)節(jié)總成績(jī)占比支撐課程目標(biāo)平時(shí)表現(xiàn)考核學(xué)生課堂考勤、課堂互動(dòng)、討論情況30%目標(biāo)1，2，3，4，5期末考試1、閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。70%目標(biāo)1,2，3，4，52、主要考核學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解、掌握及應(yīng)用能力評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)<6060-7575-9090-100平時(shí)表現(xiàn)考勤差，不參與課堂互動(dòng)、討論考勤一般，課堂互動(dòng)、討論一般考勤良好，課堂互動(dòng)、討論良好考勤優(yōu)秀，課堂互動(dòng)、討論優(yōu)秀考核環(huán)節(jié)權(quán)重考核環(huán)節(jié)目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5平時(shí)表現(xiàn)30%3