免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统集成项目管理工程师 > 2009年上半年 系统集成项目管理工程师 上午试卷 综合知识
  第65题      
  知识点:   信息化   库管理   企业信息化   数据库   数据库管理   数据库管理系统
  关键词:   企业信息化   数据库管理系统   管理系统   数据   数据库   信息化        章/节:   信息化基础       

 
目前企业信息化系统所使用的数据库管理系统的结构,大多数为(65)
 
 
  A.  层次结构
 
  B.  关系结构
 
  C.  网状结构
 
  D.  链表结构
 
 
 

 
  第2题    2017年下半年  
   43%
《中国制造2025》提出"推进信息化与工业化深度融合"的重点任务,加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把( )作..
  第6题    2022年上半年  
   60%
《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》中提出了产业数字化转型成效显著的目标:原材料、电子信息、绿色制造、安全生产等..
  第50题    2019年下半年  
   64%
下表给出了某信息化建设项目到2019年8月1日为止的成本执行(绩效)数据,如果当前的成本偏差是非典型的,则完工估算(EAC) 为( )元..
   知识点讲解    
   · 信息化    · 库管理    · 企业信息化    · 数据库    · 数据库管理    · 数据库管理系统
 
       信息化
        信息化是人类社会发展的一个高级进程,它的核心是通过全体社会成员的共同努力,在经济和社会各个领域充分应用基于现代信息技术的先进社会生产工具(表现为各种信息系统或软硬件产品),创建信息时代社会生产力,推动生产关系和上层建筑的改革(表现为法律、法规、制度、规范、标准、组织结构等),使国家的综合实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面提升。
        信息化的基本内涵:
        .主体:全体社会成员,包括政府、企业、事业、团体和个人。
        .时域:一个长期的过程。
        .空域:政治、经济、文化、军事和社会的一切领域。
        .手段:基于现代信息技术的先进社会生产工具。
        .途径:创建信息时代的社会生产力,推动社会生产关系及社会上层建筑的改革。
        .目标:使国家的综合实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面提升。
        信息化从“小”到“大”可分为五个层次:
        .产品信息化:是信息化的基础,一方面指传统产品中越来越多地融合了智能化器件,使产品具有处理信息的能力,另一方面指产品携带了更多的信息,这些信息是数字化的,便于计算机设备识别或由信息系统管理。
        .企业信息化:指企业在产品的设计、开发、管理、经营等多个环节中广泛利用信息技术,辅助生产制造,优化工作流程,管理客户关系,建设企业信息管理系统,培养信息化人才并建设完善信息化管理制度的过程。
        .产业信息化:指农业、工业、交通运输业、生产制造业、服务业等传统产业广泛利用信息技术来完成工艺、产品的信息化,进一步提高生产力水平;建立各种类型的数据库和网络,大力开发和利用信息资源,实现产业内各种资源、要素的优化与重组,从而实现产业的升级。
        .国民经济信息化:指在经济大系统内实现统一的信息大流动,使金融、贸易、投资、计划、通关、营销等组成一个信息大系统,使生产、流通、分配、消费等经济环节通过信息进一步联成一个整体。
        .社会生活信息化:指包括商务、教育、政务、公共服务、交通、日常生活等在内的整个社会体系采用先进的信息技术,融合各种信息网络,大力开发有关人们日常生活的信息服务,丰富人们的物质、精神生活,拓展人们的活动空间,提升人们生活、工作的质量。
 
       库管理
        Cadence公司的PCB系统设计的库管理提供3个工具,分别是PCB库专家、PCB库、库浏览。
 
       企业信息化
        《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》(以下简称“建议”)中把“拓展网络经济空间”作为“坚持创新发展,着力提高发展质量和效益”的重要内容之一,建议指出:实施“互联网+”行动计划,发展物联网技术和应用,促进互联网和经济社会融合发展。实施国家大数据战略,推进数据资源开放共享。完善电信普遍服务机制,开展网络提速降费行动,超前布局下一代互联网。推进产业组织、商业模式、供应链、物流链创新,支持基于互联网的各类创新。“建议”在规划“构建产业新体系”中着重指出加快建设制造强国,实施《中国制造2025》。引导制造业朝着分工细化、协作紧密方向发展,促进信息技术向市场、设计、生产等环节渗透,推动生产方式向柔性、智能、精细转变,实施智能制造工程,构建新型制造体系,促进新一代信息通信技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等产业发展壮大。
        企业信息化是产业升级转型的重要举措之一,而以“两化深度融合”“智能制造”“互联网+”为特点的产业信息化是未来企业信息化继续发展的方向。大力推进企业信息化,对于我国信息化建设,促进“十三五”期间国民经济发展,具有十分重要的现实意义和历史意义。
        企业信息化就是用现代信息技术来实现企业经营战略、行为规范和业务流程。企业信息化大大拓宽了企业活动的时空范围,在时间上,企业信息化以客户需求为中心实施敏捷制造;在空间上,企业信息化以虚拟形态将全球聚合在荧屏上。真正实现了运筹帷幄之中,决胜千里之外。
               企业信息化内涵
               从历史唯物主义的视角观察,企业信息化是劳动工具的技术进步。1945年以来,随着电子技术的发展,以计算机、网络、数据库管理为核心的信息技术逐步渗透并彻底改造了企业的产品研发、制造、办公、经营管理和销售,使传统的人工作业工具发展成智能化、自动化作业工具。所以,以60多年的历史为坐标轴观察企业信息化,沿轴是信息技术逐步改造传统生产方式的过程,在某一轴点上是信息技术应用的形态。
               企业信息化概念
               概括地说,企业信息化就是:“在企业作业、管理、决策的各个层面,科学计算、过程控制、事务处理、经营管理的各个领域,引进和使用现代信息技术,全面改革管理体制和机制,从而大幅度提高企业工作效率、市场竞争能力和经济效益。”
               实施企业信息化的意义
               (1)有利于形成现代企业制度和WTO形势下提高企业竞争力。现代企业制度的主要内涵是产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学,健全决策、执行和监督体系,使企业成为自主经营、自负盈亏的法人实体和市场主体。企业信息化和建立现代企业制度是互动关系,彼此相辅相成,互为促进,没有企业信息化就没有企业现代化,也不可能建立现代企业制度。
               WTO是一柄双刃剑,一方面,中国加入WTO,可以享受多边贸易体制协议框架下的各种权利和最惠国待遇,平等地参与国际商贸合作。另一方面,国外跨国公司将进入国内市场,我国企业将直接面对国外跨国公司在国内外市场上的激烈竞争。推行企业信息化,可以提高企业在市场竞争中的快速反应能力,进而提高市场生存能力和市场竞争能力,在激烈的市场竞争中立于不败之地。
               (2)有利于形成规模生产和供应链的完善。企业信息化建设的重要作用之一是能够促进企业的规模化生产。一方面,企业通过应用CAD、CAM和CMS等先进电子信息技术,大幅度提升企业在产品设计、制造、检测、销售、物流供应等方面的自动化水平和生产能力,生产效率明显提高,从而实现规模化生产。另一方面,企业通过信息化网络建设,增强了企业与客户、企业与市场的信息沟通,客户的需求和市场的波动起伏能迅速反馈到企业,使企业能够争取到更多的订单,提高企业的市场应变能力。
               推行企业信息化,企业可以把经营过程中的各有关方面供应商、制造工厂、分销网络和客户等纳入一个紧密的供应链中,可以有效地安排企业的产、供、销活动,满足企业利用全社会一切资源快速高效地进行生产经营的需求。因此,过去单一企业间的竞争已转变为企业供应链之间的竞争,供应链管理已成为企业管理的一个重要内容。企业通过ERP、CRM等系统的开发与应用,实现了产品的整个营销过程的管理,包括市场活动、营销过程与售后服务三大环节的管理,促进企业信息流、资金流和物流的快速流动,有利于完善企业供应链。
               (3)有利于企业面向市场和更好地服务于市场在经济全球化的环境中,企业竞争中的“大”吃“小”正在转向“快”吃“慢”。传统的企业组织结构存在多等级、多层次、机构臃肿、横向沟通困难、信息传递失真、缺乏活力、对外界变化反应迟钝等弊端。而信息技术的飞速发展,从根本上改变了组织收集、处理、利用信息的方式,从而导致组织形式的巨大变革,推动了业务流程再造(Business Process Reengineering, BPR)乃至组织结构的重构。原有的塔型结构被精良、敏捷、具有创新精神的扁平化“动态网络”结构所取代,使信息沟通畅通、及时,使市场和周围的信息同决策层的反馈更为迅速,提高企业对市场的快速反应能力。
               (4)有利于加速工业化进程。推行企业信息化,用信息化带动工业化,是我国国民经济发展的重要步骤之一。我国在现阶段推行企业信息化是一种跳跃式的发展,是一个具有中国特色的战略举措。与西方发达国家相比,我国的情况呈现出极大不相同的特征,主要表现在前者为先工业化后信息化,而我国的企业是工业化与信息化并进发展,在信息化的同时完成工业化进程。这种两步并作一步的举措,能使企业获得更多的内在发展动力,对企业完成工业化,实现现代化将产生积极的推动作用。
               (5)加快工业转型升级。过去二十年,中国电子信息产业实现了持续快速发展,产业规模稳步扩大,关键技术不断取得突破,骨干企业实力逐步壮大,国际地位显著增长。电子信息产业已经成为国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、调整产业结构、转变发展方式具有重要作用。但应该注意到,我国电子信息产业核心技术受制于人、自主创新能力较弱、产业结构不合理等深层次问题仍很突出,为产业可持续发展以及支撑服务“中国制造2025”造成较大压力。强化自主创新,加快突破核心技术环节,构建现代信息技术体系,对加快工业转型升级,实现“中国制造2025”的战略目标,具有重要的战略意义。
               我国企业信息化发展的战略要点
               (1)以信息化带动工业化在推进企业信息化时,把工业化与信息化密切结合,注重以信息化带动工业化,发挥后发优势,坚持将信息化与工业化融为一体,相互促进,共同发展,加速产业升级和产业结构调整,实现经济结构的战略性转变,使国民经济健康发展。
               (2)信息化与企业业务全过程的融合、渗透,注重信息技术的高渗透性,使信息技术渗透到企业生产、经营和管理的各个方面,并与企业的整个业务流程高度融合,甚至就成为业务本身。
               (3)信息产业发展与企业信息化良性互动。企业信息化不可能从国外买来,必须主要依靠我们自己的信息产业,包括信息产品制造业、软件业、信息服务业的强有力的支撑;同时企业信息化的全面推进,又为信息产业创造了巨大的市场需求,带来了新的发展机遇。因此,推进企业信息化,要与我国信息产业互相促进、共同发展。
               (4)充分发挥政府的引导作用。企业信息化面临着诸多政策环境问题,政府必须采取措施加以改善和解决。应发挥政府的指导、扶植及宏观调控作用,通过政策的制定、统筹规划及协调、资金投向的引导、重点项目的支持、规范市场竞争等,营造企业信息化的良好环境。
               (5)高度重视信息安全。信息化程度越高,信息安全问题越是重要和突出。信息化社会信息安全问题关系国家安全与稳定,关系到每一个企业切身利益。企业信息化必须高度重视信息安全问题。
               (6)企业信息化与企业的改组改造和形成现代企业制度有机结合。信息技术作为当代的先进生产力,必然要求与之相适应的生产关系。现代企业制度和科学管理是信息技术得以开花结果的肥沃土壤。失去了它们,信息化建设内在动力不足,容易出现投资浪费、利用率低,甚至系统闲置的现象。
               要充分认识企业信息化建设只是企业现代化建设的一种手段和工具,它的主要作用就是对企业各种信息实行高度集成和快速处理,为企业供应链管理、产品设计制造和科学决策等提供重要支持。因此,企业信息化建设必须纳入企业现代化建设总体规划之中,从企业整体优化、系统工程和信息集成的角度出发,统筹兼顾,相辅相成,互为作用。
               (7)“因地制宜”推进企业信息化。我国的企业信息化要注意充分发挥后发优势和比较优势,不盲目效仿发达国家的发展道路和发展模式。充分考虑各区域、行业以及企业间发展的不平衡和各自特点,分类指导有效推进企业信息化进程,企业信息化推进的速度不能强求一致,信息化不仅要与本区域和领域的自身发展相协调,互为促进,而且要与国家信息化进程协调发展。
               根据中央西部大开发的战略部署,西部地区企业信息化建设要服务并促进西部的经济和社会发展与进步。
               推进企业信息化的指导思想和原则
               (1)推进企业信息化的指导思想。政府推动,统筹规划,企业行为,政策支持,分步实施。以信息资源的开发利用和提高信息资源的共享程度为重点,以重点企业信息化示范工程为龙头,扩大信息技术在企业经营中的应用和服务,提高企业管理水平和增强竞争实力。
               通过政府引导,明确企业信息化的方针目标,帮助企业管理者转变观念、树立信息化意识,增强信息化建设的紧迫感和责任感。
               (2)推进企业信息化发展过程中应遵循以下原则。
               .效益原则。企业信息化应该以提高企业的经济效益和竞争力为目标。在社会主义市场经济条件下,企业以追求利润最大化为目的,企业信息化是政府推动下的企业行为,只有坚持以经济效益和提高竞争力为目标,企业才会有动力,才能推动企业信息化工作的全面开展。
               .“一把手”原则。企业信息化实施过程中必须坚持企业最高负责人负责制,就是坚持企业信息化建设过程中的“一把手”亲自抓的原则,成立有企业高层领导参加的信息化建设机构,负责总体设计及日常事务处理。企业信息化过程中的业务流程重组,不可避免地涉及到企业内部利益再分配问题,是一个深层次的管理问题,没有企业高层领导的参与,单靠信息技术部门推进信息化将是很困难的。
               .中长期与短期建设相结合原则。企业信息化系统建设周期长、见效慢、投资大,是企业一项长期发展的任务。企业要近期、中远期目标相结合,针对企业信息化的关键环节和制约企业发展的关键因素,合理运用资金,逐步进行建设和完善。
               .规范化和标准化原则。信息和信息处理的规范和标准是企业信息化的一个重要方面,信息流程规范化,数据标准化,是关系到企业信息化发展的重要环节,对此企业在信息化建设中要给予足够重视,要为企业信息化的进一步推进奠定良好的基础。
               .以人为本的原则。以人为本在企业信息化建设过程中显得尤为重要,企业信息化成功与否,最终取决于人的素质,取决于企业是否建立了一支稳定的高水平的信息化人才队伍,是否具备运用现代信息技术的本领和能力,是否能够运用信息技术来为企业现代生产、管理和经营服务。企业在信息化过程中,要形成高水平、稳定的信息化人才队伍,建立和完善信息化人才激励机制。
 
       数据库
        数据库(DataBase,DB)是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
        系统使用的所有数据存储在一个或几个数据库中。
 
       数据库管理
        数据库的日常管理、性能分析、数据库表空间碎块的清除等工作都非常重要,需要对异构的数据库环境提供较完整的系统管理解决方案,使数据库管理自动化、最优化。
 
       数据库管理系统
               数据库管理系统概述
                      DBMS的目标
                      从计算机软件系统的构成来看,DBMS是介于用户和操作系统之间的一组软件,它实现对共享数据的有效组织、管理和存取。由于DBMS实现的硬件资源和软件环境不同,所以DBMS的功能和性能就会有差异。但所有的DBMS都应该尽量满足以下系统目标:用户界面友好、功能完备、效率高、结构清晰和开放性。
                      DBMS的基本功能和特征
                      围绕数据,DBMS应有如下几方面的基本功能:
                      (1)数据库定义:数据库定义包括对数据库的结构进行描述(包括外模式、模式、内模式的定义)、数据库完整性的定义、安全保密定义(例如用户密码、级别、存取权限)、存取路径(如索引)的定义,这些定义存储在数据字典中,是DBMS运行的基本依据。
                      (2)数据存取:提供用户对数据的操作功能,如对数据库数据的检索、插入、修改和删除,这部分内容已经在前面讲述过。
                      (3)数据库运行管理:数据库运行管理是指DBMS运行控制和管理功能。包括了多用户环境下的事务管理和自动恢复、并发控制和死锁检测(或死锁防止)、安全性检查和存取控制、完整性检查和执行、运行日志的组织管理等。这些功能可以保证数据库系统的正常运行,将在后面的小节里讲述。
                      (4)数据组织、存储和管理:DBMS要分类组织、存储和管理各种数据,包括数据字典、用户数据、存取路径等。要确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据,如何实现数据之间的联系,其基本目标是提高存储空间利用率和方便存取,提供多种存取方法(如索引查找、HASH查找、顺序查找等)提高存取效率。
                      (5)数据库的建立和维护:包括数据库的初始建立、数据的转换、数据库的转储和恢复、数据库的重组织和重构造以及性能监测分析等功能。
                      (6)其他功能:包括DBMS与网络中其他软件系统的通信功能。
                      几种常用Web数据库
                      在Web服务器中,信息以文本或图像文件的形式进行存储,单纯的www查询速度慢,检索机制弱,而专用的数据库系统能够对大批量数据进行有序的、有规则的组织与管理,给出查询条件后很快就能得到查询结果,所以要将Web技术与数据库技术有机结合。Web数据库利用浏览器作为用户输入接口来输入所需要的数据,浏览器将这些数据传送给网站,网站再对数据进行处理(例如,将数据写入后台数据库,或者查询后台数据库),然后网站将操作结果传回给浏览器。网站的后台数据库就是Web数据库。通过Web访问数据库的优点是:借用现成的浏览器软件,无需开发数据库前端;标准统一,开发过程简单;交叉平台支持。
                      Web数据库的环境由硬件元素和软件元素组成。硬件元素包括:Web服务器、客户机、数据库服务器、通信网络(Internet)。软件元素包括:①客户端必须有能够解释执行HTML代码的浏览器(例如IE,Netscape等);②Web服务器中必须具有能自动生成HTML代码的程序(例如ASP,CGI等);③具有能自动完成数据操作指令的数据库系统(例如Access,SQL Server等)。
                      常见的Web数据库产品有:Microsoft SQL Server、 Oracle Universal Server、 Informix Universal Server和IBM DB2通用数据库。下面介绍其中的几种:
                      SQL Server开发不同类型的应用程序,其中包括:分布式数据库应用程序、数据仓库、Internet和Intranet应用、管理工具、SQL Server数据库系统。SQL Server的优点是:管理方便、并发控制能力强、编程接口丰富、伸缩性强、充分利用BackOffice资源、多线程体系结构。
                      Oracle Universal Server的优点是:①支持任何的数据类型;②支持广泛的平台;③支持广泛的网络协议;④稳固及可靠的资料存储与管理;⑤支持大量的数据存取;⑥内建Web服务器。
                      使用IBM的DB2的Universal Database所建立的基于www的数据库具有以下特性:①支持多种平台;②支持多CPU以及并行处理;③支持多媒体类型的数据;④使用DB2的连接,DB2UniversalDatabase可以作为Web和网站后台服务器的网关,然后在www网上传送数据;⑤支持JAVA以及JDBC,因此可以在Web与数据库之间,提供安全的资料传输,而不怕被别人利用网络监控程序窃取资料。
               数据库系统的控制功能
               数据库恢复技术和并发控制都是事务处理技术,所以在这里首先介绍一下事务的概念。事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位,是数据库应用程序的基本逻辑单元。例如,在关系数据库中,一个事务可以是一条SQL语句、一组SQL语句或整个程序,但事务和程序是两个概念,一般来说,一个程序中可以包括多个事务。事务的开始和结束可以由用户显式控制或由DBMS按默认规定自动划分事务。
               在SQL语言中,事务通常以BEGIN TRANSACTION开始,以COMMIT或ROLLBACK结束。COMMIT表示提交,即提交事务的所有操作,将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中,事务正常结束。ROLLBACK表示回滚,即在事务运行的过程中发生了某种故障,事务不能继续执行下去,系统将事务中对数据库的所有已完成的操作全部撤销,滚回到事务开始时的状态。
               事务具有四个特性:原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔离性(isolation)、持续性(durability),这四个特性简称ACID特性。原子性是指事务是数据库的逻辑工作单位,事务中的所有操作要么都做要么都不做。事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态,当数据库只包含成功事务提交的结果时,就说数据库处于一致性状态。如果数据库系统运行中发生了故障,有些尚未完成的事务被迫中断,若这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已经写入物理数据库,则这时数据库就处于一种不一致的状态。隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰,即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。持续性也称永久性,指一个事务一旦提交,它对数据库中的改变就应该是永久性的,接下来的其他操作或者故障不应该对其执行结果产生任何影响。
                      数据库恢复技术
                      尽管数据库系统采取了各种保护措施来防止数据库的安全性和完整性被破坏,保证并发事务正确执行,但计算机系统的硬件故障、软件错误、操作员失误和恶意破坏等仍然不可避免,所以数据库管理系统还必须具有把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能,这就是数据库的恢复。
                      数据库系统中可能发生的故障可以大致分为如下几类:事物内部的故障、系统故障、介质故障和计算机病毒。
                      (1)恢复的实现技术。
                      恢复机制涉及两个关键问题:如何建立冗余数据;如何利用冗余数据实施数据库的恢复。建立冗余数据最常用的技术是数据转储和登录日志文件。
                      转储即DBA定期将整个数据库复制到磁带或另一个磁盘上保存起来的过程,这些备用的数据文本称为后备副本或后援副本。当数据库遭到破坏时,将后备副本装入,将系统恢复到转储时的状态,若要恢复到故障发生时的状态则需要重新运行转储后的所有更新事务。
                      日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件,有两种格式供数据库系统采用:以记录为单位的日志文件和以数据块为单位的日志文件。以记录为单位的日志文件包括各个事务的开始标记、结束标记和所有更新操作,每个日志记录的内容主要包括事务标识、操作的类型、操作对象、更新前数据的旧值和更新后数据的新值。以数据块为单位的日志文件记录的内容包括事务标识和被更新的数据块,由于已将更新前的整个块和更新后的整个块都放入日志文件中,所以操作的类型和操作对象等信息就不用放入日志记录中了。登记日志文件时必须严格按照并发事务执行的时间次序来登记,且要先写日志文件后写数据库。
                      在一个数据库系统中,数据转储和登录日志文件这两种方法是一起使用的。
                      (2)恢复策略。
                      当系统运行过程中发生故障,利用数据库后备副本和日志文件可以将数据库恢复到故障前的某个一致性状态。不同故障的恢复方法也不同。
                      ①事务故障的恢复。
                      事务故障是指事务在运行至正常终点前被终止,此时数据库可能出于不正确的状态,恢复程序要在不影响其他事务运行的情况下强行回滚(ROLLBACK)改事务,即撤销该事务已经做出的任何对数据库的修改,使得事务好像完全没有启动一样。事务故障的恢复由系统自动完成。恢复的步骤是:
                      .反向(从后向前)扫描日志文件,查找该事务的更新操作。
                      .对该事务的更新操作执行逆操作,也就是将日志记录更新前的值写入数据库。如果记录中是插入操作,则相当于作删除操作,如果记录中是删除操作则做插入操作,若是修改操作则相当于用修改前的值代替修改后的值。
                      .继续反向扫描日志文件,查找该事务的其他更新操作,并作同样处理。
                      .如此处理下去,直到读到了此事务的开始标记,事务故障恢复就完成了。
                      ②系统故障的恢复。
                      系统故障是指造成系统停止运转的任何事件,使得系统要重新启动。例如,特定类型的硬件错误、操作系统故障、DBMS代码错误、突然停电等。这类故障影响正在运行的所有事务,但不破坏数据库。此时主存内容(尤其是缓冲区中的内容)都被丢失,所有运行事务都非正常终止,有些已完成的事务可能有部分甚至全部留在缓冲区中尚未写入磁盘,为了保证一致性,应将这些事务已提交的结果重新写入数据库;此外,一些尚未完成的事务结果可能已经送入物理数据库,为了保证一致性,需要清除这些事务对数据库的所有修改。系统故障的恢复是由系统在重新启动时自动完成的,此时恢复子系统撤销所有未完成的事务并重做(redo)所有已提交的事务。具体的步骤是:
                      .正向(从头到尾)扫描日志文件,找出故障发生前已经提交的事务(这些事务既有BEGIN TRANSACTION记录,也有COMMIT记录),将其事务标识记入重做(REDO)队列。同时找出故障发生时尚未完成的事务(这些事务只有BEGIN TRANSACTION记录,无相应的COMMIT记录),将其事务标识记入撤销(UNDO)队列。
                      .反向扫描日志文件,对每个UNDO事务的更新操作执行逆操作,也就是将日志记录中更新前的值写入数据库。
                      .正向扫描日志文件,对每个REDO事务重新执行日志文件登记的操作,也就是将日志记录中更新后的值写入数据库。
                      ③介质故障的恢复。
                      系统故障常称为软故障,介质故障称为硬故障。硬故障是指外存故障,例如磁盘损坏、磁头碰撞,瞬时强磁场干扰等。这类故障将破坏数据库或部分数据库,并影响正在存取这部分数据的所有事务,日志文件也被破坏。这类故障比前两类故障发生的可能性要小,但是破坏性最大。恢复方法是重装数据库,然后重做已完成的事务,具体的步骤是:
                      .装入最新的数据库后备副本,使数据库恢复到最近一次转储时的一致性状态。
                      .装入相应的日志文件副本,重做已完成的事务。
                      介质故障的恢复需要DBA的介入,DBA只需重装最近转储的数据库副本和有关的各日志文件副本,然后执行系统提供的恢复命令,具体的恢复操作仍由DBMS完成。
                      并发控制
                      数据库是一个共享资源,可供多个用户使用,允许多个用户同时使用的数据库系统称为多用户数据库系统。在单处理机系统中,事务的并行执行实际上是这些并行事务的并行操作轮流交叉运行;在多处理机系统中,每个处理机可以运行一个事务,多个处理机可以同时运行多个事务,实现多个事务真正的并行运行。本节讨论的是以单处理机系统为基础的,这些理论可以推广到多处理机的情况。
                      当多个用户并发地存取数据库时就会产生多个事务同时存取同一数据的情况,若并发操作不加控制,就可能会存取和存储不正确的数据,破坏数据库的一致性。并发操作带来的数据不一致性包括三类:丢失修改、不可重复读和读“脏”数据。丢失修改是指两个事务T1和T2读入同一数据并修改,T2提交的结果破坏了T1提交的结果,导致T1的修改被丢失。不可重复读是指事务T1读取数据后,事务T2执行更新操作,使T1无法再现前一次读取结果,具体来讲还包括三种情况:①事务T1读取某一数据后,事务T2对其做了修改,当事务T1再次读该数据时得到与前一次不同的值;②事务T1按一定条件从数据库中读取了某些数据记录后,事务T2删除了其中部分记录,当T1再次按相同的条件读取数据时发现某些记录已经消失了;③事务T1按一定条件从数据库中读取某些数据记录后,事务T2插入了一些记录,当T1再次按照相同条件读取数据时发现多了一些记录。读“脏”数据是指事务T1修改某一数据并将其写回磁盘,事务T2读取同一数据后,T1由于某种原因被撤销,这时T1修改过的数据恢复原值,T2读到的数据就与数据库中的数据不一致,即T2读到了“脏”数据。
                      (1)封锁。
                      并发控制的主要技术是封锁,所谓封锁就是事务T在对某个数据对象(例如表、记录等)操作之前,先向系统发出请求对其加锁,加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制,在事务T释放它的锁之前,其他事务不能更新此数据对象。
                      基本的封锁类型有两种:排它锁(简称X锁)和共享锁(简称S锁)。排它锁又称写锁,若事务T对数据对象A加上X锁,则只允许T读取和修改A,其他任何事务都不能再对A加任何类型的锁,直到T释放A上的锁,这就保证了其他事务在T释放A上的锁之前就不能再读取和修改A。共享锁又称读锁,若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,其他事务只能在对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁,这就保证了其他事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。
                      (2)封锁协议。
                      运用X锁和S锁这两种基本封锁时,还需要约定一些规则(例如何时申请X锁或者S锁、持锁时间、何时释放等),这些规则称为封锁协议。下面介绍的封锁协议对封锁方式规定不同的封锁规则,在不同程度上解决了对并发操作的不正确调度所带来的问题。
                      一级封锁协议是:事务T在修改数据R之前必须先对其加上X锁,直到事务结束(包括正常结束和非正常结束)时才释放。一级封锁协议可防止丢失修改,并保证事务T是可恢复的。在这一级的封锁协议中,如果仅仅是读数据而不对其修改的话,是不需要加锁的,所以他不能保证可重复读和不读“脏”数据。
                      二级封锁协议是:一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加上S锁,读完后即可释放S锁。这就防止了丢失修改,还可以进一步防止读“脏”数据,但它不能保证可重复读。
                      三级封锁协议是:一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,直到事务结束才释放。这就防止了丢失修改和不读“脏数据”,还进一步防止了不可重复读。
                      两段锁协议是:对任何数据进行读写之前必须对该数据加锁,在释放了一个封锁之后,事务不再申请和获得任何其他封锁。这就缩短了持锁时间,提高了并发性,同时解决了数据的不一致性。
                      (3)活锁和死锁。
                      举个例子来说明活锁的概念,如果事务T1封锁了数据R,事务T2又请求封锁R,于是T2等待。若T3也请求封锁R,当T1释放了R上的锁之后系统首先批准了T3的请求,而T2仍等待。之后T4又请求封锁R,当T3释放了R上的封锁后系统批准了T4的请求,如此继续下去,T2有可能永远等待,这就形成了活锁。避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略。
                      举例来说明死锁的概念,如果事务T1封锁了数据R1,T2封锁了数据R2,然后T1又请求封锁R2,因为T2已经封锁了R2,所以T1等待T2释放R2。接着T2又申请封锁R1,而T1已经封锁了R1, T2则只能等待T1释放R1上的锁。这样就出现了这样的情况,即T1在等待T2,而T2又在等待T1,T1和T2两个事务永远不能结束,这就形成了死锁。目前在数据库中解决死锁问题主要有两种方法,一个是采取一定的措施来预防死锁的发生,另一个是允许发生死锁,并采用一定手段定期诊断系统中是否有死锁,如果发现了死锁则立即解除掉。
                      ①死锁的预防。
                      死锁的预防通常有两种方法:一次封锁法和顺序封锁法。
                      一次封锁法要求每个事务必须一次把所有要使用的数据全部加锁,否则就不能继续执行。这个方法虽然能够有效地防止死锁的发生,但是将全部要用到的数据加锁扩大了封锁的范围,降低了系统的并发度。此外,数据库中的数据不断变化,难以精确地确定每个事务要封锁的数据对象,为此只能扩大封锁范围并将所有可能要封锁的数据对象加锁,这就进一步降低了并发度。
                      顺序封锁法是预先对数据对象规定一个封锁顺序,所有事务都按这个顺序实行封锁。例如在B树结构的索引中,可规定封锁的顺序必须是从根结点开始,然后是下一级的子女结点,逐级封锁。顺序封锁法可以有效地防止死锁,但也同样存在问题。第一,数据库系统中封锁的数据对象极多,并且随着数据的插入、删除等操作不断变化,维护这样的资源的封锁顺序非常困难;第二,事务很事先确定每个事务要封锁的全部对象,因此也就很难按规定的顺序施加封锁。
                      因此在数据库中广为采用的预防死锁的策略并不很适合数据库的特点,而DBMS在解决死锁问题上普遍采用的是诊断并解除死锁的方法。
                      ②死锁的诊断与解除。
                      数据库系统中死锁的诊断与解除的方法与操作系统类似,一般使用超时法或事务等待图法。
                      超时法是指如果一个事务的等待时间超过了规定的时限,就认为发生了死锁。超时法实现起来很简单,但它的不足之处是:①可能会误判死锁,事务可能是因为其他原因而使等待时间超过时限,系统会误认为发生了死锁;②如果时限设得太长,死锁发生后就不能及时发现。
                      事务等待图是一个有向图G=(T,U)。T为结点的集合,每个结点表示正在运行的事务,U为边的集合,每条边表示事务等待的情况。若T1等待T2,则T1和T2之间划一条从T1指向T2的有向边。事务等待图动态地反映了所有事务的等待情况。并发控制子系统周期地检测事务等待图,若发现图中存在回路,则表示系统中出现了死锁。
                      DBMS的并发子系统一旦检测到系统中存在着死锁,就要设法解除。通常的办法是选择一个代价最小的事务将其撤销(恢复该事务所执行的数据修改操作),释放此事务持有的所有的锁,这样其他的事务就可以运行下去。
                      数据库安全性
                      数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。所有的计算机系统都有安全性问题,而在数据库系统中数据集中存放并且被许多最终用户直接共享,从而使安全性问题更为突出。
                      在一般的计算机系统中,安全措施是一级一级地设置的。用户要求进入计算机系统时,系统首先根据输入用户标识进行用户身份鉴定,对已进入系统的用户,DBMS还要进行存取控制,只允许用户执行合法操作。操作系统一级也有自己的保护措施。数据最后还可以以密码形式存储到数据库中。
                      在这里主要讲述DBMS的存取控制机制。数据库安全最重要的一点就是确保只授权给有资格的用户访问数据库的权限,同时令所有未被授权的人员无法接近数据。存取控制机制主要包括两部分:①定义用户权限并将用户权限登记到数据字典中,称为安全规则或授权规则;②合法权限检查:每当用户发出存取数据库的操作请求(一般应包括操作类型、操作对象和操作用户信息等信息)后,DBMS查找数据字典,根据安全性规则进行合法权限检查。
                      进行存取权限控制时可以为不同的用户定义不同的视图,把数据对象限制在一定的范围内,即通过视图把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来,从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。
                      由于任何系统的安全保护措施都不完美,蓄意盗窃、破坏数据的人总是想方设法打破控制。审计功能把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中,DBA可以利用审计跟踪的信息,重现导致数据库现有状况的一系列事件,找出非法存取数据的人、时间和内容等。对于高敏感性数据还以采用数据加密技术,即根据一定的算法将原始数据变换为不可直接识别的格式,不知道解密算法的人就无法获知数据的内容。
                      数据库完整性
                      数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。例如学生的性别只能是男或女,百分制的成绩必须取值在0到100之间。为了维护数据库的完整性,DBMS必须提供一种机制来检查数据库中的数据,看其是否满足语义规定的条件。
                      完整性约束条件的作用对象可以是行、列和关系。行约束主要是记录字段值之间联系的约束条件,例如银行账户的余额应该等于存入金额减去支出金额的值。列约束主要是对列的类型、取值范围、精度、排序、非空值以及不可重复等约束条件。关系约束是表的主码约束、表间的参照完整性约束以及表中记录间的联系约束,例如学生所选的课程必须是课程列表中已经存在的课程。
                      列级约束、主码约束和参照完整性约束是在数据库定义过程中定义的,对数据库进行修改时,DBMS提供的完整性约束机制要对数据库定义的约束进行检查,拒绝不符合约束条件的修改动作。
   题号导航      2009年上半年 系统集成项目管理工程师 上午试卷 综合知识   本试卷我的完整做题情况  
1 /
2 /
3 /
4 /
5 /
6 /
7 /
8 /
9 /
10 /
11 /
12 /
13 /
14 /
15 /
 
16 /
17 /
18 /
19 /
20 /
21 /
22 /
23 /
24 /
25 /
26 /
27 /
28 /
29 /
30 /
 
31 /
32 /
33 /
34 /
35 /
36 /
37 /
38 /
39 /
40 /
41 /
42 /
43 /
44 /
45 /
 
46 /
47 /
48 /
49 /
50 /
51 /
52 /
53 /
54 /
55 /
56 /
57 /
58 /
59 /
60 /
 
61 /
62 /
63 /
64 /
65 /
66 /
67 /
68 /
69 /
70 /
71 /
72 /
73 /
74 /
75 /
 
第65题    在手机中做本题