460-4097/01 – Fyzická implementace databázových systémů (FIDBS)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Michal Krátký, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrletní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRA28 doc. Ing. Michal Krátký, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 14+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Absolvent předmětu zná standardní algoritmy a datové struktury používané v databázových systémech. Tyto znalosti absolvent využije především při fyzickém návrhu databáze, případně implementaci datových struktur a algoritmů pro zpracování dat.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět navazuje na předmět Databázové a informační systémy 2, cílem je vysvětlit základní algoritmy a datové struktury používané v databázových systémech. Obsahem předmětu je popis a implementace základních datových struktur pro uložení dat (tabulka typu halda, B-strom, hašovaná tabulka, R-strom) a jejich operací pro jejich dotazování (rozsahové a bodové dotazy), algoritmů pro zpracování dotazů, transakční zpracování a souběhu, zotavení databázového systému a využití komprimace v databázových systémech. Jelikož je předmět zaměřen na hardwarově efektivní algoritmy, jsou obsahem předmětu i kapitoly týkající se hardware a efektivních programovacích technik (cache CPU, sekvenční a náhodné operace s diskem).

Povinná literatura:

1. S. S. Lightstone, T. J. Teorey (Author), T. Nadeau: Physical Database Design, 1st Edition. Morgan Kaufmann; 4th edition (April 4, 2007). 2. M. Krátký, R. Bača: Databázové systémy, Učební text pro databázové předměty na Katedře informatiky, VŠB-TU Ostrava. Dostupné na dbedu.cs.vsb.cz, 2014.

Doporučená literatura:

Jaroslav Pokorný: Dotazovací jazyky. Univerzita Karlova v Praze. 2002.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Dílčí úkoly k tématům z přednášek jsou kontrolovány na cvičeních.

E-learning

Další požadavky na studenta

Požadované znalosti: konceptuální modelování, SQL, procedurální rozšíření SQL, fyzický návrh databáze, transakce, zotavení, souběh, distribuované a NoSQL databáze.

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Hardware: CPU, CPU cache, operace v paměti, SIMD instrukce 2. Hardware: disk, sekvenční a náhodné čtení 3. Stránkované datové struktury: tabulka typu halda, hašovaná tabulka 4. Stránkované datové struktury: B-strom, R-strom 5. Paměťové a stránkované datové struktury. 6. Fyzické operace plánu pro vykonávání dotazů: hledání. 7. Fyzické operace plánu pro vykonávání dotazů: třídění, spojení. 8. Operace pro vkládání položek do datový struktur, bulk-load algoritmy 9. Implementace souběhu 10. Implementace souběhu II 11. Implementace zotavení 12. Transakční zpracování, log 13. Implementace aktualizace logu Obsah cvičení na počítačové učebně: 1. Implementace cache databázového systému. 2. Implementace cache databázového systému. 3. Implementace stránkované datové struktury (B-strom, hašovaná tabulka, pole, R-strom nebo bitmapový index). 4. Implementace stránkované datové struktury, operace vkládání. 5. Implementace stránkované datové struktury, operace hledání prvku. 6. Implementace stránkované datové struktury, operace rozsahového dotazu. 7. Implementace stránkované datové struktury, operace bulk load. 8. Výkonnostní testování. 9. Implementace sdílené cache databázového systému a uzamykání stránek. 10. Paralelizace dotazování. 11. Paralelizace dotazování, testování. 12. Implementace log souboru a zotavení. 13. Implementace log souboru a zotavení.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  20
        Zkouška Zkouška 55  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku