1/7 Đại Học Quốc Gia TP HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Computer Science & Engine[.]
Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Khoa Học & Kỹ Thuật Máy Tính Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Computer Science & Engineering Đề cương môn học HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU (Database Management Systems) Số tín ETCS Tổng Tổng học LT tiết TKB tập/làm việc 51 137.5 42 2.8 Phân bổ tín Mơn khơng xếp TKB Số tiết/Giờ Tỉ lệ đánh giá BT: 10% 4.6 MSMH CO3021 Học Kỳ áp dụng BT/TH TNg TQ TN: TH: BTL/TL/ TTNT DC/TLTN SVTH DA / LVTN 84 0.2 KT: 20% Hình thức đánh - BT: tập e-learning lớp trước giá BTL/TL: 20% Thời gian Kiểm Tra sau chương Thời gian Thi - Kiểm tra: trắc nghiệm, lớp, 50 phút - BTL/TL: thực đề tài giảng viên giao báo cáo theo nhóm - Thi: trắc nghiệm + tự luận, 100 phút Môn tiên Không Môn học trước Hệ Cơ sở liệu (CO2013) Môn song hành Không CTĐT ngành Khoa học máy tính; Kỹ thuật máy tính Trình độ đào tạo Cấp độ môn học Ghi khác Đại học HK201 Thi: 50% 50 phút 100 phút (Dạy cho sinh viên năm - 4) Mô tả môn học (Course Description) Môn học cung cấp kiến thức khái niệm vấn đề thực liên quan đến hệ quản trị sở liệu Nội dung môn học bao gồm phần thực mô-đun hệ quản trị sở liệu hỗ trợ mơ hình liệu quan hệ mức vật lý như: quản lý lưu trữ truy xuất nhớ thứ cấp, cấu trúc tập tin liệu, cấu trúc mục, xử lý tối ưu hóa truy vấn Kế đến mơn học đề cập vấn đề kỹ thuật để đối phó với cố xảy làm liệu không quán mát xử lý liệu môi trường đa người dùng đồng thời: xử lý giao tác, điểu khiển tương tranh khôi phục liệu 1/7 Course Description: This course aims to provide students with the knowledge about database management systems such as the concepts and implementation of these systems The content consists of physical implementation of several modules of the database management systems that support the relational database model The main modules are related to disk storage and access management, file structures, index structures, query processing and optimization Other topics discussed in this course are the issues and techniques that handle the databases and systems when there is a crash leading to data inconsistencies and loss A multi-user environment with concurrent execution is also considered The issues and techniques are related to transaction management, concurrency control, database recovery and backup Tài liệu học tập Sách, Giáo trình chính: [1] R Elmasri, S R Navathe, Fundamentals of Database Systems, 7th Edition, Pearson- Addison Wesley, 2016 [2] H G Molina, J D Ullman, J Widom, Database System Implementation, Prentice-Hall, 2000 [3] H G Molina, J D Ullman, J Widom, Database Systems: The Complete Book, Prentice-Hall, 2002 [4] A Silberschatz, H F Korth, S Sudarshan, Database System Concepts, 7th Edition, McGrawHill, 2019 [5] R Ramakrishnan, J Gehrke, Database Management Systems, 4th edition, McGraw-Hill 2018 [6] Specifications of today’s datatabase management systems in practice: Oracle, MS SQL Server, MySQL, PostgreSQL, Versant, Apache Cache, MongoDB, Neo4J, etc Mục tiêu môn học (Course Goals) Mơn học có mục tiêu cụ thể sau: - - Trang bị cho sinh viên khái niệm vấn đề thực liên quan hệ quản trị sở liệu Tạo khả cho sinh viên vận dụng hiệu phần thực mô-đun hệ quản trị sở liệu hỗ trợ mơ hình liệu quan hệ mức vật lý như: quản lý lưu trữ truy xuất nhớ thứ cấp, cấu trúc tập tin liệu, cấu trúc mục Tạo khả cho sinh viên sử dụng hiệu phần xử lý tối ưu hóa truy vấn với ngôn ngữ SQL sở liệu quan hệ Tạo khả cho sinh viên vận dụng kỹ thuật liên quan để giải cố xảy làm liệu không quán mát xử lý liệu môi trường đa người dùng đồng thời: xử lý giao tác, điều khiển tương tranh khôi phục liệu Course Goals: The objectives of the course are listed as follows: - - To provide students with basic concepts and implementation issues of database management systems To enable students to effectively and efficiently use several modules of database management systems to support relational databases at the physical level such as physical storage and access management, file structures, and index structures To enable students to effectively and efficiently use a query processor and optimizer of a relational database management system with SQL language To enable students to effectively and efficiently use the techniques related to transaction management, concurrency control, and database recovery and backup in order to solve the 2/7 problems with system crash to avoid data inconsistencies and loss as well as to manage data in a concurrent multi-user environment Chuẩn đầu môn học (Course Outcomes) Sau học thành công môn học này, sinh viên có thể: STT L.O.1 L.O.2 L.O.3 L.O.4 Chuẩn đầu mơn học Giải thích khái niệm vấn đề thực liên quan hệ quản trị sở liệu L.O.1.1 – Phát biểu lại định nghĩa chức hệ quản trị sở liệu L.O.1.2 – Chỉ thành phần chức hệ quản trị sở liệu Vận dụng hỗ trợ quản lý liệu hệ quản trị sở liệu quan hệ mức vật lý L.O.2.1 – Thao tác tiện ích tổ chức lưu trữ vật lý cấu trúc tập tin L.O.2.2 – Sử dụng cấu trúc mục Thực hành xử lý tối ưu hóa truy vấn hệ quản trị sở liệu quan hệ với ngôn ngữ SQL L.O.3.1 – Diễn tả bước trình xử lý tối ưu truy vấn với dạng câu truy vấn tiêu biểu chọn, chiếu, kết, L.O.3.2 – Thực tối ưu truy vấn dựa vào quy tắc kinh nghiệm cho dạng câu truy vấn tiêu biểu chọn, chiếu, kết, L.O.3.3 – Thực tối ưu truy vấn dựa vào chi phí cho dạng câu truy vấn tiêu biểu chọn, chiếu, kết, Sử dụng kỹ thuật liên quan xử lý giao tác, điều khiển tương tranh khôi phục liệu để giải cố xảy làm liệu không quán mát xử lý liệu môi trường đa người dùng đồng thời L.O.4.1 – Thao tác với giao tác lịch biểu L.O.4.2 – Sử dụng kỹ thuật điều khiển tương tranh để xử lý liệu môi trường đa người dùng đồng thời L.O.4.3 – Sử dụng kỹ thuật phục hồi liệu để tránh liệu không quán mát hệ thống gặp cố CDIO Course outcomes: Upon successful completion, students will be able to: No L.O.1 Course outcomes Explain concepts and implementation issues of database management systems L.O.1.1 – Restate a definition and capabilities of a database management system L.O.1.2 – Indicate several typical components of a database management CDIO 3/7 L.O.2 L.O.3 L.O.4 system Operate the modules of a database management system to manage a relational database at the physical level L.O.2.1 – Manipulate the facilities for disk storage and file structures L.O.2.2 – Use some typical index structures Practice query processing and optimization of a relational database management system with SQL language L.O.3.1 – Illustrate the typical steps when processing and optimizing a high-level query for selection, projection, and join L.O.3.2 – Produce a query plan of a high-level query for selection and join using a rule-based optimizer L.O.3.3 – Produce a query plan of a high-level query for selection and join using a cost-based optimizer Use several techniques related to transaction processing, concurrency control, database recovery to manage data when there is a system crash as well as to manage data in a concurrent multi-user environment for no data inconsistency and loss L.O.4.1 – Manipulate transactions and their schedules L.O.4.2 – Use concurrency control techniques to manage data in a concurent multi-user environment L.O.4.3 – Use database recovery techniques to manage data when there is a system crash Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học Để đáp ứng mục tiêu môn học, sinh viên cần thực tốt địi hỏi sau đây: - Có mặt lớp phải 75% - Trước sau chương, sinh viên làm tập chương - Sinh viên thực tập lớn theo nhóm đó, cần có hoạt động nhóm hiệu Về đánh giá, có tất cột điểm: - Bài tập : 10% - Bài tập lớn : 20% - Kiểm tra : 20% - Thi cuối kỳ : 50% Hình thức làm sau: - Bài tập: thực cá nhân theo nhóm e-learning lớp trước sau chương - Bài tập lớn: thực theo nhóm ngồi lớp nộp báo cáo vào tuần 14 - Kiểm tra: trắc nghiệm, lớp, thời gian làm 50 phút - Thi cuối kỳ: trắc nghiệm + tự luận, thực theo lịch thi cuối kỳ, thời gian làm 100 phút Dự kiến danh sách Cán tham gia giảng dạy TS Võ Thị Ngọc Châu TS Phan Trọng Nhân ThS Trần Thị Quế Nguyệt - Khoa: Khoa học& Kỹ Thuật Máy Tính - Khoa: Khoa học& Kỹ Thuật Máy Tính - Khoa: Khoa học& Kỹ Thuật Máy Tính 4/7 Nội dung chi tiết Tuần / Chương Nội dung Chuẩn đầu chi tiết Chương 1: Tổng quan hệ quản trị sở liệu 1.1 Định nghĩa hệ quản trị sở liệu (database management systems, DBMS) 1.2 Các chức DBMS 1.3 Kiến trúc DBMS 1.4 Lịch sử phát triển 1.5 Các lý cần không cần dùng DBMS 1.6 Vấn đề nghề nghiệp sử dụng DBMS thành thạo hiệu Yêu cầu tự học : (Nắm vững lý thuyết) Chương 2: Tổ chức lưu trữ cấu trúc tập tin 2.1 Tổ chức lưu trữ thứ cấp 2.2 Các tập tin khơng có thứ tự 2.3 Các tập tin có thứ tự 2.4 Các tập tin băm 2.5 Các cấu trúc tập tin khác 2.6 Các công nghệ lưu trữ ngày 2.7 Các hỗ trợ lưu trữ vật lý DBMS ngày Yêu cầu tự học : 12 (Nắm vững lý thuyết làm tập chương hệ thống elearning) Chương 3: Các cấu trúc mục cho tập tin liệu 3.1 Các loại mục có thứ tự đơn mức 3.2 Chỉ mục đa mức 3.3 Chỉ mục đa mức động dùng cấu trúc mục B-tree B+tree 3.4 Các cấu trúc mục khác 3.5 Các hỗ trợ mục DBMS ngày Yêu cầu tự học : 12 (Nắm vững lý thuyết làm tập chương hệ thống e- L.O.1.1 – Phát biểu lại định nghĩa chức hệ quản trị sở liệu L.O.1.2 – Chỉ thành phần chức hệ quản trị sở liệu 2, 4, Hoạt động dạy học - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập Hoạt động đánh giá Bài tập, Kiểm tra kỳ, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập L.O.2.1 – Thao tác tiện ích tổ chức lưu trữ vật lý cấu trúc tập tin - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập Bài tập, Kiểm tra kỳ, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ L.O.2.2 – Sử dụng cấu trúc mục - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập Bài tập, Kiểm tra kỳ, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ 5/7 learning) 6, 7, 8, Chương 4: Xử lý tối ưu hóa truy vấn 4.1 Tổng quan xử lý tối ưu hóa truy vấn 4.2 Xử lý truy vấn cho phép chọn phép kết 4.3 Xử lý truy vấn cho phép chiếu phép toán tập hợp 4.4 Xử lý truy vấn cho phép kết 4.5 Các kỹ thuật cho xử lý truy vấn phức hợp 4.6 Tối ưu hóa truy vấn dựa quy tắc kinh nghiệm 4.7 Tối ưu hóa truy vấn dựa chi phí 4.8 Các kỹ thuật xử lý tối ưu hóa truy vấn khác 4.9 Xử lý tối ưu hóa truy vấn DBMS ngày Yêu cầu tự học : 24 (Nắm vững lý thuyết làm tập chương hệ thống elearning) 10, 11 Chương 5: Xử lý giao tác 5.1 Tổng quan xử lý giao tác 5.2 Định nghĩa giao tác đặc tính giao tác 5.3 Định nghĩa lịch biểu đặc tính lịch biểu 5.4 Đặc trưng hóa lịch biểu dựa vào tính khả phục hồi 5.5 Đặc trưng hóa lịch biểu dựa vào tính khả hóa 5.6 Hỗ trợ giao tác DBMS ngày Yêu cầu tự học : 12 (Nắm vững lý thuyết làm tập chương hệ thống elearning) 12, 13 Chương 6: Các kỹ thuật điều khiển tương tranh 6.1 Tổng quan điều khiển tương tranh 6.2 Các kỹ thuật khóa hai-pha 6.3 Điều khiển tương tranh dựa vào thứ tự nhãn thời gian 6.4 Các kỹ thuật điều khiển tương tranh đa phiên 6.5 Độ mịn liệu kỹ thuật khóa hai-pha đa độ mịn 6.6 Các kỹ thuật điều khiển tương tranh khác L.O.3.1 – Diễn tả bước trình xử lý tối ưu truy vấn với dạng câu truy vấn tiêu biểu chọn, chiếu, kết, L.O.3.2 – Thực tối ưu truy vấn dựa vào quy tắc kinh nghiệm cho dạng câu truy vấn tiêu biểu chọn, chiếu, kết, L.O.3.3 – Thực tối ưu truy vấn dựa vào chi phí cho dạng câu truy vấn tiêu biểu chọn, chiếu, kết, - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập L.O.4.1 – Thao tác với giao tác lịch biểu - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập Bài tập, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ L.O.4.2 – Sử dụng kỹ thuật điều khiển tương tranh để xử lý liệu môi trường đa người dùng đồng thời - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập Bài tập, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ Bài tập, Kiểm tra kỳ, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập 6/7 14 6.7 Hỗ trợ điều khiển tương tranh DBMS ngày Yêu cầu tự học : 12 (Nắm vững lý thuyết làm tập chương hệ thống elearning) Chương 7: Các kỹ thuật phục hồi liệu 7.1 Tổng quan phục hồi liệu 7.2 Các kỹ thuật phục hồi liệu dựa vào cập nhật trì hỗn 7.3 Các kỹ thuật phục hồi liệu dựa vào cập nhật tức thời 7.4 Kỹ thuật phân trang bóng âm 7.5 Kỹ thuật ARIES 7.6 Vấn đề lưu liệu 7.7 Các kỹ thuật phục hồi lưu liệu khác 7.8 Hỗ trợ phục hồi lưu liệu DBMS ngày Yêu cầu tự học : (Nắm vững lý thuyết làm tập chương hệ thống elearning) L.O.4.3 – Sử dụng kỹ thuật phục hồi liệu để tránh liệu không quán mát hệ thống gặp cố - Dạy: Giảng thuyết, hỏi-đáp - Học: Thảo luận, làm tập Bài tập, Bài tập lớn, Thi cuối kỳ Thông tin liên hệ Bộ môn/Khoa phụ trách Hệ Thống Thông Tin/ Khoa học Kỹ thuật Máy tính Văn phịng Nhà A3 Điện thoại 38647256 - Ext 5847 Giảng viên phụ trách TS Võ Thị Ngọc Châu Email chauvtn@hcmut.edu.vn Tp Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 07 năm 2020 TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN PGS TS Phạm Trần Vũ PGS TS Trần Minh Quang CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG TS Võ Thị Ngọc Châu 7/7