bài giảng chương v cấu trúc lưu trữ và phương pháp truy xuất

Chương V Cấu trúc lưu trữ phương pháp truy xuất Nội dung  Giới thiệu  Đĩa (magnetic disk)  Mẫu tin (record)  Sắp xếp mẫu tin vào block  Tổ chức mẫu tin tập tin Giới thiệu (tt)  Phân cấp lưu trữ  Bộ nhớ  Dữ liệu hành  Đĩa  CSDL thức  Băng từ (tape) hay đĩa quang (optical disk)  Phiên cũ CSDL Đĩa (Disk) Quản lý đĩa  Một mặt đĩa chia thành nhiều track, track chia thành nhiều     block(page) cluster = n block Dùng đĩa từ (magnetic disk) để lưu CSDL vì:  Khối lương lưu trữ lớn  Lưu cách bền bỉ, lâu dài, phục vị truy cập xử lý lặp lại  Chi phí rẻ Dữ liệu đĩa phải chép vào nhớ cần xử lý Nếu liệu có thay đổi ghi trở lại vào đĩa Bộ điều khiển đĩa(Disk controller - DC): giao tiếp ổ đĩa máy tính, nhận lệnh I/O, định vị đầu đọc làm cho hành động R/W diễn Block đơn vị để lưu trữ chuyển liệu Lưu tập tin đĩa Mục đích Mẩu tin Tập tin 10 Tuần tự (Sequential)  Các mẫu tin tổ chức lưu trữ theo thứ tự đó, thơng thường theo trường khóa tìm kiếm (search-key)  Khóa tìm kiếm khơng thiết khóa hay siêu khóa  27 Mỗi mẫu tin có trỏ trỏ đến mẫu tin khác theo thứ tự khóa tìm kiếm Tuần tự (tt)  Xóa mẫu tin  Sử dụng danh sách trỏ trỏ đến vùng trống  Thêm mẫu tin  Tìm vị trí thích hợp tập tin  Nếu có vị trí trống block thêm vào  Ngược lại thêm vào vùng overflow block  Cập nhật lại trỏ theo thứ tự khóa tìm kiếm 28 Tuần tự (tt)  Nhận xét  Giảm tối thiểu khối lượng block cần đọc truy xuất tập tin  Tốn nhiều chi phí di chuyển mẫu tin sau thêm xóa mẫu tin  Phải tổ chức lại tập tin theo thứ tự khóa tìm kiếm sau lần thêm xóa 29 Clustering  Xét quan hệ depositor customer  Thực câu truy vấn select account-number, customer-name, customer-street, customer-city from depositor, customer where depositor.customer-name=customer.customer-name  Nếu quan hệ depositor customer nằm gần 30 tập tin câu truy vấn thực cách hiệu  Khi customer đọc nguyên khối chứa đưa vào nhớ  Lúc depositor có liên quan đến customer có sẳn xử lý Clustering (tt)  Tổ chức clustering lưu trữ mẫu tin tương ứng hay nhiều quan hệ block  Nhận xét    31 Có hiệu truy vấn có phép kết Chưa thật tốt truy vấn quan hệ Một block có nhiều loại mẫu tin Chỉ mục (Indexing)  Chỉ mục dùng để truy xuất liệu nhanh  Một tập tin liệu có nhiều tập tin mục kèm theo  Tập tin mục gồm search-key pointer  Tập tin mục nhỏ nhiều so với tập tin liệu ban đầu  Tập tin mục xếp thứ tự theo khóa tìm kiếm 32 Chỉ mục (tt)  Nếu tập tin chứa mẫu tin thứ tự  Chỉ mục sơ cấp (Primary index)  Là mục có khóa tìm kiếm định nghĩa thứ tự xếp mẫu tin tập tin gốc  Còn gọi clustering index  Chỉ mục thứ cấp (Secondary index)  Là mục có khóa tìm kiếm đưa thứ tự xếp khác với thứ tự tập tin gốc  Còn gọi nonclustering index 33 Chỉ mục (tt)  Chỉ mục dày (Dense index)  Tập tin gốc có mẫu tin tập tin mục có nhiêu 34 Chỉ mục (tt)  Chỉ mục thưa (Sparse index)  Tập tin mục lưu lại số khóa tập tin gốc  Để xác định vị trí khóa k  Tìm tập tin mục khóa lớn bé k  Tìm tập tin gốc địa vừa xác định tập tin mục 35 Băm (hashing)  Chia mẫu tin tập tin thành vùng (bucket) tùy theo giá trị khóa mẫu tin  Mẫu tin thuộc vùng tùy thuộc vào hàm băm áp dụng mẫu tin  Sử dụng hàm băm để xác định vị trí mẫu tin  Các mẫu tin có khóa khác băm vào vùng, cần phải tìm vùng để định vị mẫu tin 36 Băm (tt)  Xét tập tin gồm mẫu tin account có trường branch-name khóa  Giả sử  10 vùng  Thứ tự thứ i ký tự bảng chữ số nguyên i  Hàm băm sum(các ký tự) modulo 10  h(Perryridge) =  h(Round Hill) =  h(Brighton) = 37 38 Băm (tt)  Các vùng xãy tượng tràn  Khơng đủ kích thước  Phân phối mẫu tin vào vùng khơng cân xứng  Có nhiều mẫu tin trùng giá trị khóa  Hàm băm cho kết băm không tốt  39 Vấn đề tràn vùng giải cách sử dụng thêm vùng tràn (overflow buckets) Cây cân (B-Tree)  B-Tree có gốc thỏa điều kiện  Tất đường từ nút gốc đến đến nút  Ngoại trừ nút gốc, nút có từ n/2 đến n  n bậc  Nút có từ (n-1)/2 đến n-1 khóa  Cấu trúc nút  Khóa tìm kiếm nút thứ tự tăng dần K1 < K2 < K3 < < Kn–1 40 Cây cân (tt) 41 ... disk) để lưu CSDL v? ?:  Khối lương lưu trữ lớn  Lưu cách bền bỉ, lâu dài, phục v? ?? truy cập xử lý lặp lại  Chi phí rẻ Dữ liệu đĩa phải chép v? ?o nhớ cần xử lý Nếu liệu có thay đổi ghi trở lại v? ?o... tin  Sử dụng danh sách trỏ trỏ đến v? ?ng trống  Thêm mẫu tin  Tìm v? ?? trí thích hợp tập tin  Nếu có v? ?? trí trống block thêm v? ?o  Ngược lại thêm v? ?o v? ?ng overflow block  Cập nhật lại trỏ theo... tin  Mẫu tin thuộc v? ?ng tùy thuộc v? ?o hàm băm áp dụng mẫu tin  Sử dụng hàm băm để xác định v? ?? trí mẫu tin  Các mẫu tin có khóa khác băm v? ?o v? ?ng, cần phải tìm v? ?ng để định v? ?? mẫu tin 36 Băm