Nhằm góp phần làm phong phú nguồn tư liệu phục vụ nghiên cứu, học tập cho bạn đọc, sinh viên, học viên và nghiên cứu ngành Công nghệ Thông tin. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ ẩn hành và giới thiệu cùng bạn đọc giáo trình “Nguyên lý Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu” do TS. Trần Công An, TS. Phạm Thế Phi, TS. Nguyễn Thanh Hải, TS. Thái Minh Tuấn biên soạn.
(an) my ona nyu st Biên soạn: TS TRAN CONG AN (Chi biến) 1S PHAM THE PHI- TS NGUYEN THANH HAI TS THAI MINH TUẤN CAC URI : de OS 03 ÏMI ND 3H J1N3AI9N - :)!)L NO N3 9:/1) NGUVENILY HE QUAN TRI; CƠ SỞ DỮ LIỆU (FUNDAMENTAL OF DATAI IANAGI & SYSTEM) NHÀ XUẤT BẢN DAI HOC CAN THO Biển soạn: TS TRẤN CÔNG ÁN (Chủ biên) TS: PHẠM THẾ PHI - T$ NGUYÊN THANH HẢI TS THAI MINH TUAN GIAO TRINH NGUYEN LY HE QUAN TRI CƠ SỞ DỮ LIỆU D> wh vir nin nm nne edu rad BIÊN MỤC TRƯỚC XUẤT BẢN THỰC HIỆN BỞI TRUNG TAM HQC LIEU TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẢN THƠ Trần, Cơng Án Giáo trình ngun lý hệ qn trì sở dờ hậu / Trấn Công Án (Chủ biên) “Thơ : Nxb, Đại học Cần Thơ, 2020 31tr: họa ¡24 em Sich cổ định mục liệu tham Kho ISBN: 9786049653834 1.Database management Quan tr sở liệu Nhan đề 0057 DDC23 A105 MEN 239263 LỜI GIỚI THIỆU Nhằm góp phần lâm phong phú nguồn tư liệu phục vụ nghiên cứu, học tập cho bạn đọc, sinh viên, học viên nh Công nghệ Thông tin Nhà xuất Đại học Cân Thơ ấn hành giới thiệu bạn đọc giáo trình “Nguyên lý Hệ quản trị Cơ sở liệu” TS Trằn Công Án, TS Phạm Thể Phi, TS Nguyễn Thanh Hải, TS Thái Minh Tuần biên soạn Giáo trình gồm chương, nội dung giới thiệu Hệ quản trị Cơ sở liệu; Ngơn ngữ truy vấn có cấu trúc SQL; Lưu trữ truy xuất liệu; Quản lý giao dịch; Điều khiển cạnh tranh; Hệ thống phục hồi Giáo trình tài liệu học tập có giá trị liên quan đến Hệ quản trị sở liệu Nhà xuất Đại học Cần Thơ chân đóng góp ý kiến quý thầy cô Hội đồng thâm định trường Đại học Cần Thơ để giáo trình “Nguyên lý Hệ quản trị Cơ sở liệu” mat bạn đọc Nhà xuất Đại học Cần Thơ trân trọng giới thiệu đến sinh viên, giảng viên bạn đọc giáo trình NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC CÀN THƠ LOT NOI DAU Quản lý liệu chức quan trọng máy tính Từ chức ing ban đầu thực tính tốn nhờ vào tốc độ tính tốn nhanh, với phát triển thiết bị lưu trữ khả tính tốn, xử lý liệu ngày mạnh chức quản lý liệu trở thành chức quan trọng máy tính, trở thành chức hệ thống máy tính đại Với phát triển liệu lưu trữ máy tính, số lượng lẫn độ phức tạp, việc quản lý lưu trữ truy xuất liệu máy tính ngày cảng trở nên phức tạp Nó hỏi phải có hệ thống phần mềm quản lý tập trung nhằm giúp cho việc quản lý liệu d dang, hiệu an tồn Đây chức hệ quản trị sở liệu Hệ quản trị sở liệu hệ thống phần mềm cho phép ta tạo ra, lưu trữ truy xuất liệu cách an toàn hiệu Có thể nói rằng, hệ quản trị sở liệu phần mềm có độ phức tạp cao u cầu tính hiệu quả, đặc biệt tính xác an tồn nghiêm ngặt Do đó, địi hỏi nhiều kỹ thuật quản lý lưu trữ quản lý truy xuất phức tạp để đảm bảo tính an tồn hiệu cho liệu lưu trữ sở liệu Ngoài ra, việc điều khiển truy xuất cạnh tranh để đảm bảo tinh hính xác liệu đòi hỏi nhiều chế phức tạp Vì vậy, hiểu biết hệ thống quản lý sở liệu kiến thức quan trọng lĩnh vực khoa học máy tính cơng nghệ thơng tỉn Chính lý đó, chúng tơi thực biên soạn giáo trình Nguyên lý ệ quản trị sở liệu nhằm làm phong phú thêm nguôn tài liệu Tiếng Việt cho mơn học Giáo trình hướng đến độc giả sinh viên ngành Cơng nghệ thơng tin Ngồi ra, giáo trình có thé tài liệu tham khảo cho sinh viên đại học cao học ngành Hệ thống thông tin, Mạng máy tính truyền thơng liệu, Quản trị thư viện Nội dung giáo trình sâu vào kỹ thuật tảng việc xây dựng hệ quản trị sở liệu Nội dung thực hành khơng trình bày giáo trình mà trình bảy tài liệu hướng dẫn thực hành riêng Kiến thức phương pháp trình bay giáo trình dựa kinh nghiệm giảng dạy học phần Nguyên lý hệ quản trị sở liệu suốt từ năm 2000 đến Nội dung giáo trình dựa nội dung Bài giảng Hệ quản trị Cơ sở liệu tác giả Phạm Gia Tiến Phạm Thế Phi biên soạn dùng để giảng dạy cho sinh viên đại học ngành Công nghệ thông tin khoa Công nghệ thông tin Truyền thông, Trường Dai học Cần Thơ từ năm 1994 Nội dung giáo trình chia thành sáu chương: *⁄ Chương — Giới thiệu Hệ quản trị Cơ sở liệu: Trình bày khái niệm Hệ quản trị Cơ sở liệu, kiến trúc hệ quản trị sở liệu, ưu khuyết điểm i su số khái niệm có liên quan đến hệ quản trị sở liệu * Chương — Ngơn ngữ truy có cấu trúc SOL: Giới thiệu ngơn ngữ truy vấn có cấu trie SQL Day ngôn ngữ truy vấn chuẩn cho hệ sở liệu quan hệ, Y Chuong — Luu trit truy xuất đữ liệu: Giới thiệu phương tiện lưu trữ vật lý, phương pháp tô chức lưu trữ liệu phương pháp để tăng hiệu suất tìm kiểm liệu mục băm ⁄ˆ Chương 4~ Quản lý giao dịch: Trình bày khái niệm giao dịch, tính chất giao dịch cạnh tranh giao dịch Chương trình bày tính chất quan trọng lịch trình tính khả tuần tự, tính khả phục hồi tránh cuộn lại hàng loạt Vˆ Chương Š — Điều khiển cạnh tranh: Trình bày giao thức điều khiển cạnh tranh giao thức dựa chố giao thức dựa tem thời gian giao thức dựa tính hợp lệ Chương trình bay phương pháp xử lý deadlock hệ thống ˆ Chương — Hệ thống phục hơi: Trình bày nguy hỏng hóc, ảnh hưởng loại hỏng hóc lên sở liệu phương pháp phục hồi liệu có có Để tiếp thu tốt nội dung giáo trình người đọc cần có kiến thức sở liệu Chúng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô Khoa Công nghệ thông tin Truyền thơng nhiệt tình góp ý cho nội dung giáo trình Do phiên giáo trình nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận đóng góp chân thành từ quý độc gid dé quyền giáo trình ngày hồn thiện Cân Thơ, tháng 10 năm 2020 NHÓM TÁC GIẢ VE HE QUAN TRI CO SỞ DỮ L 1l CÁC ỨNG DỰNG CỦA HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU 12 MỤC TIÊU CỦA HE QUAN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU EU 1.2.1 Tổ chức lưu trữ liệu dịch vụ tập tin hệ điều hành 1.2.2 Sử dụng HỌT CSDL 1.3 CAC GOC NHIN VE DU LIEU 1.3.1 Các mức độ trừu tượng hóa liệu 1.3.2 Thể lược đồ sở liệu 1.3.3 Mơ hình liệu 1.4 CÁC NGÔN 1.4.1 NGỪ CƠ SỞ DU LIEU Ngôn ngữ định nghĩa liệu 1.4.2 Ngôn ngữ thao tác liệu 1.5 CSDL QUAN HỆ 14 Quá trình thiết kế 1.6.2 TI 'CSDL cho trường đại học 1.6.3: Mơ hình thực thể quan hệ 1.6.4 Chuẩn hóa 1.7 LUU TRU VA TRUY VAN 1.8 QUAN TRI GIAO DICH CSDL 1.9 KIÊN TRÚC CSDL 1.10 TONG KET 15 16 19 19 20 24 Chương NGÔN 'TRUY VẤN CÓ CÁU TRUC SQL 2.1 TONG QUAN VE SQL 2.2 SQL DE DINH NGHIA DU LIEU Các kiểu liệu 2.2.2 Định nghĩa cấu trúc bảng liệu 2.2.3 Sửa đổi CSDL 2.3 SQL DE TRUY VAN DU LIEU 2.3.1 14 BAI TAP 2.2.1 12 13 1.6 THIET KE CSDL 1.6.1 12 Các truy quan hệ 'ác truy vấn nhiều quan hệ 2.3.3 Các toán tử SQL 2.3.4 Truy vấn lồng 25 25 26 26 26 30 31 31 33 38 45 2.4 CAC TINH NANG NANG CAO CUA SQL 2.4.1 Ham va thủ tục 2.4.2 Trigger 2.4.3 OLAP 2.5 TONG KET BAI TAP Chuong LUU TRU VA TRUY XUAT DU LIEU 3.1 TONG QUAN VE LUU TRU VA TRUY XUAT DU LIEU 3.2 DIA TU VA FLASH 3.2.1 Đặc tính vật lý đĩa từ 3.2.2 Độ đo hiệu suất đĩa 3.2.3 Tối ưu hóa truy cập khối đĩa 3.2.4 Flash 3.3 RAID 3.3.1 RAID: Cải thiện độ tin cậy thông qua “dư thừa” 3.3.2 Phân loại RAID 3.3.3 Chon RAID 3.4 LUU TRU TAM CAP 3.4.1 Dia quang 3.4.2 Băng từ 3.5 TÓ CHỨC CÁC MẪU TIN TRONG FILE 3.5.1 Tô chức tập tin kiểu 3.5.2 Tổ chức tập tin gom nhiều bảng, 3.6 LUU TRU TU BIEN DU LIEU 3.7 CHÍ MỤC 3.7.1 CÓ THỨ TỰ Chỉ mục dày thưa 3.7.2 Chỉ mục đa mức 3.7.3 Chỉ mục nhiều khóa 3.8 CHÍ MUC DUNG BANG BAM 3.8.1 Bam tinh 3.8.2 Băm động 3.8.3 So sánh băm tĩnh băm động 3.9 TẠO CHI MUC TRONG 3.10 TONG KET BÀI TẬP SQL 49 49 52 37 63 66 66 68 68 70 74 74 75 16 79 79 80 80 81 82 85 $6 87 88 90 90 90 95 101 102 104 105 Chuong QUAN LY GIAO DỊCH 4,1 TONG QUAN VE GIAO DICH 4:2 TÍNH NGUYÊN TỬ VÀ BÉN VUNG CUA GIAO DICH 4-3 TÍNH CƠ LAP CUA GIAO DICH 4.4 TÍNH KHẢ TUẦN TỰ (SERIALIZABILITY) 4.4.1 Tính khả xung đột 4.4.2 Tính khả view 4.5 TÍNH KHẢ PHỤC HOI VA TRANH CUON LAI HANG LOAT 4.5.1 Tính khả phục hồi 4.5.2 Tính tránh cuộn lại hàng loạt 4.6 CÁC MỨC CÔ LẬP CỦA GIAO DỊCH 4.7 QUAN LY GIAO DICH TRONG SQL 4.8 TONG KET BAI TAP Chuong DIEU KHIEN CANH TRANH 5.1 GIAO THUC DUA TREN CHOT 3.11 Chết 5.1.2 Cấp chốt 5.1.3 Giao thức chốt hai kỳ 5.1.4 Giao thức dựa đồ thị §5.1 Đa hạt 5.2 GIAO THỨC DỰA TRÊN TEM THỜI GIAN 5.2.1 Giao thức thứ tự tem thời gian 5.2.2 Giao thức viết Thomas 5.3 GIAO THỨC DỰA TRÊN TÍNH HỢP 5.4 QUAN LY DEADLOCK 5.4.1 Phong ngira deadlock 5.4.2 Phát kh6i phye deadlock 5.5 TONG KET 107 107 110 H3 118 119 127 133 133 134 135 138 139 141 143 143 144 147 148 151 154 159 160 161 162 165 165 167 171 BÀI TẬP 173 Chương HỆ THÓNG PHỤC HỎI 176 6.2.1 Các loại thiết bị lưu trữ 6.2.2 Thực thi lưu trữ bền 17 6.1 PHAN LOP HONG HOC 6.2 CẤU TRÚC LƯU TRỪ 6.2.3 Truy cập liệu 176 17 178 179