2) Журнализация изменений бд. Индивидуальные откаты транзакций. Восстановление после «мягкого» сбоя («тёплый пуск»). Восстановление после «жесткого» сбоя («холодный пуск»).

Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: 1) так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера и 2) жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных. Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. Протокола Write Ahead Log–WAL – эта стратегия заключается в том, что запись об изменении любого объекта БД должна попасть во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД. Самая простая ситуация восстановления - индивидуальный откат транзакции. Достаточно для каждой транзакции поддерживать локальный журнал операций модификации БД, выполненных в этой транзакции, и производить откат транзакции путем выполнения обратных операций, следуя от конца локального журнала. Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Архивная копия - это полная копия БД к моменту начала заполнения журнала. Восстановление идет исходя из архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя. В принципе, можно даже воспроизвести работу незавершенных транзакций и продолжить их работу после завершения восстановления.

3) Перечислите и раскройте понятия зависимостей используемых при определении нормальных форм.

Каждое отношение состоит из:

1)первичного ключа, представляющего уникальный идентификатор некоторого конкретного типа сущностей

2)нуля или более дополнительных полей, представляющих дополнительные свойства типа сущностей, идентифицируемого данным первичным ключом, а не некоторым другим типом сущностей.

Неключевым атрибутом называется любой атрибут отношения, не входящий в состав ключа (в частности, первичного).

Функциональная зависимость

В отношении R атрибут Y функционально зависит от атрибута X (X и Y могут быть составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y: R.X (r) R.Y.

Функциональная зависимость атрибутов отношения тоже напоминает это определение. Действительно:

В качестве области определения выступает домен, на котором определен атрибут X (или декартово произведение доменов, если X является множеством атрибутов).

В качестве множества значений выступает домен, на котором определен атрибут Y (или декартово произведение доменов).

Правило f реализуется следующим алгоритмом - 1) по данному значению атрибута X найти любой кортеж отношения, содержащий это значение, 2) значение атрибута Y в этом кортеже и будет значением функциональной зависимости, соответствующим данному X. Определение функциональной зависимости в отношении гарантирует, что найденное значение Y не зависит от выбора кортежа, поэтому правило f определено корректно.

Функциональная зависимость атрибутов утверждает лишь то, что для каждого конкретного состояния базы данных по значению одного атрибута (детерминанта) можно однозначно определить значение другого атрибута (зависимой части). Но конкретные значение зависимой части могут быть различны в различных состояниях базы данных.

Взаимно независимые атрибуты

Два или более атрибута взаимно независимы, если ни один из этих атрибутов не является функционально зависимым от других.

Полная функциональная зависимость

Функциональная зависимость R.X (r) R.Y называется полной, если атрибут Y не зависит функционально от любого точного подмножества X.

Транзитивная функциональная зависимость

Функциональная зависимость

R.X -> R.Y

называется транзитивной, если существует такой атрибут Z, что имеются функциональные зависимости

R.X -> R.Z и R.Z -> R.Y

и отсутствует функциональная зависимость

R.Z --> R.X.