自治數據庫系統(tǒng)的理論與方法研究.pdf

1、隨著互聯網和信息技術的發(fā)展，數據庫系統(tǒng)變得越來越復雜，其數據存儲規(guī)模越來越龐大，管理數據庫系統(tǒng)也變得越來越昂貴和繁瑣。自治數據庫系統(tǒng)能夠自動、主動地對自身進行管理，降低了人為數據庫管理的復雜度，從而降低人力成本和系統(tǒng)故障時帶來的額外成本。因此，數據庫自治技術對于提高數據庫系統(tǒng)在關鍵應用中的應用能力，降低數據庫系統(tǒng)的總體擁有成本，減少硬件、軟件的投資浪費等都具有非常重要的意義。本文主要研究自治數據庫系統(tǒng)的各種理論、技術及其實現。

2、本文首先全面介紹了自治計算和自治數據庫領域的一系列相關技術，并分析了這些領域主要的研究內容、研究方法和部分商用系統(tǒng)的發(fā)展現狀，同時指出了已有技術的缺點和不足，從而引出了本文的研究。 通過對數據庫的“人為”管理行為的分析和模式提取，本文給出了數據庫管理的相關概念，并提出了一個用于解決數據庫自治問題的通用元結構——可管理自治數據庫元素(ManageableAutonomicDatabaseElement，MADE)，該元素分為六個組

3、件和一個自治知識庫，可以用來描述任何數據庫自治功能。本文應用MADE重點研究了物理數據庫自動設計，自適應數據庫安全管理，以及自適應并行數據庫負載均衡等三類數據庫自治功能。 本文研究了集成B+樹索引、垂直分區(qū)和屬性壓縮等三類物理數據庫特征的自動設計技術。在對該問題進行形式化定義的基礎上，提出了用于解決該問題的可管理自治數據庫元素——PD-MADE。著重研究了該框架中，基于“類似”SQL語句分類和“類似”事務聚類的工作負載分析技術、

4、基于規(guī)則的物理特征生成技術、配置占用空間和工作負載代價估計技術以及基于貪婪算法和群進化算法的最優(yōu)配置搜索技術等四類關鍵技術。 針對自適應數據庫安全管理，本文定義了動態(tài)、靜態(tài)安全威脅以及安全策略等概念，并認為任何安全策略都具有兩面性，在解決部分安全威脅的同時，將增加其他某些安全威脅發(fā)生的可能性和嚴重性。據此，定義了自適應數據庫安全管理問題，并應用可管理自治數據庫元素SM-MADE來解決此問題。研究了SM-MADE中的入侵檢測、安全

5、策略選擇和安全策略等問題，并重點研究了基于事務特征抽取和事務向量分類的數據庫入侵檢測技術。 本文提出了一個自治并行數據庫的體系結構，基于該體系結構研究了并行數據庫的兩類自適應負載均衡問題，包括數據遷移問題和并行連接問題。給出了可管理自治數據庫元素LB-MADE以解決以上兩類問題，并研究了數據遷移和并行連接中的節(jié)點選擇和執(zhí)行技術。 在以上研究的基礎上，本文研究并實現了包括OSCAR理設計推薦器、OSCAR數據庫入侵檢測原型