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1、数据库原理与应用论文题目：数据库技术在信息化社会的应用及存在的问题姓名：曲歌专业：财务管理学校：哈尔滨理工大学时间：6月13日内容摘要随着计算机技术与网络通信技术、多媒体技术的发展，数据库技术已成为信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段及软件技术，是网络信息化管理系统的基础。它不仅有完整的理论基础，而且随着硬件技术与软件技术的飞快发展，它的应用也越来越广泛。 然而信息技术的快速发展，是人们面临着这样的局面：CAD/CAM，CIMS，CASE，GIS等应用领域要求管理越来越复杂的信息，这些信息具有诸如多媒体数据，空间数据，科学数据，地理数据等等数据类型，这些数据与传统类型相比较，不但类
2、型复杂，形式多样，而且存储、传输、操作使用和检索的方法也有许多新特点，新要求，一方面，需要用数据库技术和数据库系统来管理这些复杂的数据，以获得数据库系统所具备的许多数据管理功能，如查询、检索、恢复、并发控制，完整性、存储管理等。另一方面，由于网络技术的蓬勃发展，信息处理早已从单用户环境发展到网络环境，这种环境为资源，信息的共享提供了极大的方便，并且由于多机协同工作从而大大提高了工作的效率，这两者的结合要求数据库管理系统能够在网络环境或异构环境中管理复杂的数据对象，传统的DBMS不能有效地处理复杂的多媒体数据 ，因而要求使用新的多媒体索引和检索技术。多媒体数据库技术是计算机技术的重要组成部分，它
3、能够同时获取、处理、编辑、存储和展示文字、声音、影像、图形等不同媒体，同时它具有多样性、集成性和交互性等特点。只有解决好多媒体的关键性技术问题，才能得到广泛应用，促进它更快发展。关键词：数据库新技术研究，多媒体数据库技术，多媒体数据库，多媒体数据库管理系统（MMDBMS），存在的问题目录内容摘要21、引言42、数据库新技术42.1 分布式数据库52.2 并行数据库72.3 知识数据库72.4 主动数据库72.5 模糊数据库82.6 空间数据库83、多媒体数据库83.1 多媒体基础知识93.2 多媒体管理系统103.3 多媒体数据库技术113.4 多媒体带来的问题134、数据库设计中的几个问题1
4、45、结语14参考文献15后记161、引言 随着计算机应用领域的不断拓展和网络通信技术、多媒体技术的发展, 数据库已是计算机科学技术中发展最快、应用最广泛的重要分支之一，数据库技术的研究也取得了重大突破，他已成为计算机信息系统和计算机应用系统的重要的技术基础和支柱。从20世纪60年代末开始, 数据库系统已从第一代层次数据库、网状数据库，第二代的关系数据库系统，发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库系统。关系数据库理论和技术在7080年代得到长足的发展和广泛而有效地应用，80年代, 关系数据库成为应用的主流, 几乎所有新推出的数据库管理系统（DataBase Management Syst
5、em，DBMS）产品都是关系型的，他在计算机数据管理的发展史上是一个重要的里程碑，这种数据库具有数据结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性、易于扩充、易于编制应用程序等优点，目前较大的信息系统都是建立在关系数据库系统理论设计之上的。但是，这些数据库系统包括层次数据库、网状数据库和关系数据库，不论其模型和技术上有何差别，却主要是面向和支持商业和事务处理应用领域的数据管理。然而，随着用户应用需求的提高、硬件技术的发展和Internet/Intranet提供的丰富多彩的多媒体交流方式,促进了数据库技术与网络通信技术、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等相互渗透，互相结合，成为当前数
6、据库技术发展的主要特征，形成了数据库新技术。2、数据库的新技术 各种学科技术与数据库技术的有机结合，从而使数据库领域中新内容、新应用、新技术层出不穷，形成了各种新型的数据库系统：分布式数据库系统、知识数据库系统、模糊数据库系统、并行数据库系统、多媒体数据库系统等；数据库技术被应用到特定的应用领域，又出现了工程数据库、演绎数据库、时态数据库、统计数据库、空间数据库、科学数据库、文献数据库等,他们都继承了传统数据库的理论和技术，但已经不是传统意义上的数据库了，立足于传统数据库已有的成果和技术，加以发展进化，从而形成的新的数据库系统，有人称之为“进化”了的数据库系统；立足于新的应用需求和计算机未来的
7、发展，研究出了全新的数据库系统，有人称之为“革新”了的数据库系统。可以说新一代数据库技术的研究，新一代数据库系统的发展呈现了百花齐放的局面。如图所示：数据库技术分布式数据库系统并行数据库系统知识库系统、主动数据库系统多媒体数据库系统空间数据库系统分布处理技术并行处理技术人工智能技术多媒体技术GIS技术模糊数据库系统模糊技术2.1分布式数据库 分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上建立起来的，分布式数据库系统是分布式处理技术与数据库技术的结合，同时又是数据库技术与网络技术的产物。分布式数据库系统是具有管理分布数据库功能的计算机系统。一个分布式数据库是由分布于计算机网络上的多个逻辑相关的数据
8、库组成的集合，网络中的每个结(一般在系统中的每一台计算机称为结点node)具有独立处理的能力(称为本地自治),可执行局部应用,同时,每个结点通过网络通讯系统也能执行全局应用。所谓局部应用即仅对本结点的数据库执行某些应用。所谓全局应用(或分布应用)是指对两个以上结点的数据库执行某些应用。支持全局应用的系统才能称为分布式数据库系统。对用户来说，一个分布式数据库系统逻辑上看如同集中式数据库系统一样，用户可在任何一个场地执行全局应用。2.1.1分布式数据库具有如下优点：a) 更适合分布式的管理与控制。分布式数据库系统的结构更适合具有地理分布特性的组织或机构使用，允许分布在不同区域、不同级别的各个部门对
9、其自身的数据实行局部控制。例如：实现全局数据在本地录入、查询、维护，这时由于计算机资源靠近用户，可以降低通信代价，提高响应速度，而涉及其他场地数据库中的数据只是少量的，从而可以大大减少网络上的信息传输量;同时，局部数据的安全性也可以做得更好。b) 具有灵活的体系结构。集中式数据库系统强调的是集中式控制，物理数据库是存放在一个场地上的，由一个DBMS集中管理。多个用户只可以通过近程或远程终端在多用户操作系统支持下运行该DBMS来共享集中是数据库中的数据。而分布式数据库系统的场地局部DBMS的自治性，使得大部分的局部事务管理和控制都能就地解决，只有在涉及其他场地的数据时才需要通过网络作为全局事务来
10、管理。分布式DBMS可以设计成具有不同程度的自治性，从具有充分的场地自治到几乎是完全集中式的控制。c) 系统经济，可靠性高，可用性好。与一个大型计算机支持一个大型的冀中是数据库在加一些进程和远程终端相比，由超级微型计算机或超级小型计算机支持的分布式数据库系统往往具有更高的性价比和实施灵活性。分布式系统比集中式系统具有更高的可靠性和更好的可用性。如由于数据分布在多个场地并有许多复制数据，在个别场地或个别通信链路发生故障时，不致于导致整个系统的崩溃，而且系统的局部故障不会引起全局失控。d) 在一定条件下响应速度加快。如果存取的数据在本地数据库中，那末就可以由用户所在的计算机来执行，速度就快。e)
11、可扩展性好，易于集成现有系统，也易于扩充。f) 对于一个企业或组织，可以采用分布式数据库技术在以建立的若干数据库的基础上开发全局应用，对原有的局部数据库系统作某些改动，形成一个分布式系统。这比重建一个大型数据库系统要简单，既省时间，又省财力、物力。也可以通过增加场地数的办法，迅速扩充已有的分布式数据库系统。2.1.2分布数数据库系统有如下缺点：a) 通信开销较大，故障率高。例如，在网络通信传输速度不高时，系统的响应速度慢，与通信县官的因素往往导致系统故障，同时系统本身的复杂性也容易导致较高的故障率。当故障发生后系统恢复也比较复杂，可靠性有待提高。b) 数据的存取结构复杂。一般来说，在分布时数据
12、库中存取数据，比在集中时数据库中存取数据更复杂，开销更大。c) 数据的安全性和保密性较难控制。在具有高度场地自治的分布时数据库中，不同场地的局部数据库管理员可以采用不同的安全措施，但是无法保证全局数据都是安全的。安全性问题式分布式系统固有的问题。因为分布式系统式通过通信网络来实现分布控制的，而通信网络本身却在保护数据的安全性和保密性方面存在弱点，数据很容易被窃取。d) 分布式数据库的设计、场地划分及数据在不同场地的分配比较复杂。数据的划分及分配对系统的性能、响应速度及可用性等具有极大的影响。不同场地的通信速度与局部数据库系统的存取部件的存取速度相比，是非常慢的。通信系统有较高的延迟，在CPU上
13、处理通信信息的代价很高。分布式数据库系统中要注意解决分布式数据库的设计、查询处理和优化、事务管理及并发控制和目录管理等问题。在数据库研究领域中已有多年的历史和出现过一批支持分布数据管理的系统，如SDD1系统、DINGRES系统和 POREL系统等。从概念上讲，分布式数据库是物理上分散在计算机网络各结点上，而逻辑上属于同一个系统的数据集合。他具有数据的分布性和数据库间的协调性两大特点。系统强调结点的自治性而不强调系统的集中控制，且系统应保持数据的分布透明性，使应用程序编写时可完全不考虑数据的分布情况。无疑分布式是计算机应用的发展方向，也是数据库技术应用的实际需求，其技术基础除计算机硬、软件技术支
14、持外，计算机通信与网络技术当然是其最重要的基础。但分布式系统结构、分布式数据库由于其实现技术上的问题，当前并没有完全达到预期的目标，而客户/服务器（Client/Server，C/S）体系结构却正在风行，广义的理解， CS也是一种分布式结构，按照CS结构，一个数据处理任务至少是分布在2个不同的部件上完成。CS结构把任务分为2部分，一部分是由前端(Frontend,即Client)运行应用程序，提供用户接口，而另一部分是由后端(Backend,即Server)提供特定服务，包括数据库或文件服务、通信服务等。客户机通过远程调用或直接请求应用程序提供服务，服务器执行所要求的功能后，将结果返回客户机，客户机和服务器通过网络来实现协同工作。CS结构具有性能优越、保护投资、易于扩展和保证数据完整性等优点。当前，CS技术日臻完善，客户机与服务器允许有多种选择，这
