پايان‌نامه پایگاه داده های موازی

/
موسسه آموزش عالی غیر انتفاعی غیردولتی
مقدس اردبیلی
عنوان :
پایگاه داده های موازی
تهیه و تنظیم :
الهام پور ایرانی
استاد راهنما:
لطف اله محمدی
تابستان 93
تقدیم به پدر عزیزم
که وجودش تکیه گاه امن من و سخنانش روشنگر راه من و زندگی ام حاصل جوانی اوست و با ایثار و گذشت تمام مصائب و مشکلات زندگی را به دوش کشیده تا میوه باغ زندگی اش ثمر بخشد.
تقدیم به تو نازنینم مادر
در تنهاترین لحظات زندگی در اوج غربت، اسم مقدس تو در ذهنم شعله ور می گردد و نام تو آرامش دهنده فکر خسته و تن رنجور من است. با تو بودن یعنی بهشت را زیر پا گذاشتن، در کنار تو و با دعایت تو می توان در اوج آسمان پرواز کرد و کمترین چیز در برابر نامت، وجودت و فداکاریت بهشت است و بهشت است و بهشت.
چون هستی من از هستی اوست تا هستم و هست دارمش دوست
قدردانی و سپاس
پروردگار متعال را شاکر و سپاسگذاریم که توانستیم این مرحله از تحصیل را با راهنمایی های اساتید بزرگوارمان به پایان برسانیم.
بر خود لازم می دانیم که از استاد راهنمای ارجمندمان جناب آقای لطف اله محمدی اصل که با راهنمایی های دقیق و ارزنده خویش در طول تحصیل و اجرای این پروژه همواره مارا یاری نموده و حق استادی را بر ما تمام کردند سپاسگذاری کنیم.
فهرست مطالب
تعریف پایگاه داده ها(Data Base) 1
هدف پایگاه داده ها: 1
تعریف افزونگی 2
انواع افزونگی 2
مزایاو معایب در ناپایگاهی 4
مزایا و معایب در پایگاهی 5
معایت 5
عناصر محیط سیستم های پایگاهی 5
معماری 6
مزایای توزیع شده 8
مدلسازی معنایی داده ها 10
نکات مهم مربوط به صفت 12
تعداد حالات کاردینالیتی 17
مدلسازی معنایی داده ها (ER) : 17
معماری كامپیوترهای موازی 19
مدل های برنامه نویسی موازی 19
رده بندی کامپیوترهای موازی 20
معماری های حافظه اشتراکی 20
معماری های حافظه توزیع شده 22
معماری های حافظه توزیع شده اشتراکی 23
دستورات وجریان داده ها 24
انواع پیاده سازی نرم افزار 24
پردازنده چند كار ه ی SIMD 25
پردازنده چند كاره MISD 26
Multiprocessorمالتی پروسسور 27
Multicomputer systemمالتی کامپیوتر 27
برنامه نويسي موازي : 28
دستور العمل FORALL 31
گرانوليته ي پردازش ها(Process Granularity) 33
عملگر FORK 38
دستورالعمل JOIN 40
قانون AMDAHL (تأثیرات کد ترتیبی روی سرعت اجرا ) 41
غلبه بر سربار عمل مقداردهی اولیه 42
مقدمه
پيشرفت در تکنولوژيهاي شبکه و پايگاه داده در دهه هاي اخير منجر به ايجاد سيستم هاي پايگاه داده توزيع شده گشته است .يک سيستم پايگاه داده توزيع شده مجموعه اي از سايتها مي باشد که از طريق شبکه به هم متصل شده اند که هر کدام از سايت ها پايگاه داده مخصوص به خود دارد اما مي توانند با يکديگر کار کنند بنابراين هر کاربري در هر سايتي مي تواند به همه داده هاي موجود در شبکه دسترسي داشته باشد درست مانند اينکه همه داده ها در سايت کاربر ذخيره شده است .
دغدغه اصلي سيستم هاي پايگاه داده توزيع شده قطعه قطعه کردن و تخصيص پايگاه داده اصلي مي باشد واحد قطعه داده مي تواند يک فايل باشد که در اين حالت موضوع تخصيص همان تخصيص فايل خواهد بود مشکل تخصيص داده يک مسئله NP-complete مي باشد بنابراين نياز به هيوريستيکهاي سريع براي توليد راه حل هاي موثر مي باشد علاوه بر اينها تخصيص بهينه اشيا پايگاه داده به طور شديد بستگي به استراتژي اجراي پرس وجو که به وسيله پايگاه داده توزيع شده پياده سازي شده دارد .
هزينه اصلي در اجراي پرس و جو در سيستمهاي پايگاه داده توزيع شده هزينه انتقال داده هنگام انتقال يک رابطه در موقع درخواست پرس و جو از يک سايت و انتقال آن از يک سايت متفاوت مي باشد. هدف اصلي الگوريتم هاي تخصيص داده تعيين نسبت دادن فرگمنتها به سايتهاي مختلف براي کمينه کردن هزينه انتقال داده در اجراي يک مجموعه از پرس و جو ها مي باشد که معادل کمينه کردن زمان متوسط اجراي پرس و جو مي باشد که اهميت اصلي در محيط هاي توزيع شده و پايگاه داده چند رسانه اي دارد.
تعریف پایگاه داده ها(Data Base)
مجموعه ای از :
1-داده های ذخیره شده : (Stored data)
2- مانا : (Persistent)
تا زمانی که یک کاربر مجاز آن را دستکاری (حذف و Update) نکند,ثابت می ماند و نابود نمی شود.
3- به هم مرتبط : (Inter connected) داده ها باید با هم ارتباط داشته باشند.
4- مجتمع : (Integrated) داده ها یکجا جمع هستندو کاربران به لحاظ منطقی داده ها را با هم می بینند.(کاربران می توانند داده ها را باهم ببینند)
5-تا جای ممکن فاقد افزونگی : (Redundancy)
سعی می شود افزونگی را به حداقل برسانند.
6-دارای معماری (چیدمان) خاص خود و مبتنی بر یک مدل داده ای (Data model) مشخص
شامل معماری داخلی و بیرونی می باشد.
7-تحت مدیریت یک سیستم کنترل متمرکز:DBMS (Data base management system)
نرم افزاریست که کنترل کل پایگاه داده ها را بعهده دارد.
8-مورد استفاده یک یا چند کاربر به طور اشتراکی(Share) و هم زمان(Concurrenc)
(کاربران باید بتوانند بطور اشتراکی وهمزمان داده ها را تغییر دهند.)
هدف پایگاه داده ها:
طراحی و ایجاد سیستم کاربردی برای ذخیره و بازیابی اطلاعات، برای محیط مورد نظر.
مثال:
محیط :دانشگاه
زیر محیط:
سازمان ورزش-آموزش
امور دانشجویی
تعریف افزونگی
تکرار ذخیره سازی مقادیر یک یا چند صفت در فایل داده ای یا کمکی آن .
-افزونگی باعث: ناسازگاری داده ها می شود(داده ها با هم نمی خوانند)
انواع افزونگی
1- طبیعی (مانند سال ورود دانشجو) :
مصنوعی نیست.
2- تکنیکی (مانند فهرست کتاب):
فرد طراح خودش افزونگی ایجاد می کند چون احساس می کند نیاز به افزونگی دارد.
مراحل کار پایگاه داده ها:
مشی (روش):Appreach
پایگاهی
ناپایگاهی(Filing)
رسم شکل مشی نا پایگاهی:
آموزش Data
امور دانشجویی Data
آموزش

فایل : 53 صفحه

فرمت : Word