Lv1基礎學習——HCIA-GaussDB V1.5系列課程
Author : Hua
2021.04.19
Lv1基礎學習——HCIA-GaussDB V1.5系列課程
- 數據庫介紹 5%
- 數據庫基礎知識 15%
- SQL語法入門 3%
- SQL語法分類 30%
- 數據庫安全基礎 13%
- 數據庫開發環境 8%
- 數據庫設計基礎 14%
- 華為GaussDB數據庫介紹 12%
一、數據庫介紹
- 1、數據庫技術概述；
- 2、數據庫技術發展史；
- 3、關系型數據庫架構介紹；
- 4、關系型數據庫主流應用場景。
1、數據庫技術
存放在數據庫中數據的特點有：永久存儲、有組織、可共享；
數據庫系統這個概念范圍的組成部分有：數據庫管理系統、數據庫、應用開發工具、應用程序；
數據（DATA）
數據庫（Database，DB）
數據庫管理系統（DBMS）
數據庫系統（DBS）
-
數據：
數據型數據（整形，浮點型）；
數字、文字、圖形、音頻、視頻等； -
數據庫：
數據庫是存放數據的倉庫，是大量數據的集合。
具備 永久存儲、有組織、可共享 特點； -
數據庫管理系統：
是一個科學地組織和存儲數據，高效地獲取和維護數據的系統軟件，位於用戶與操作系統之間；
功能：數據定義功能；數據組織、存儲和管理功能；數據庫操縱功能；數據庫地事務管理和運行管理功能；數據庫的建立和維護功能；與其他軟件系統通信功能； -
數據庫系統：
由數據庫、數據庫管理系統（及其應用開發工具）、應用程序、數據庫管理員；
2、數據庫技術發展史
● 數據管理經歷了人工管理階段、文件系統階段、數據庫系統三個階段；
● 層次、網狀、關系三種模型，結構化查詢語言SQL語句；
● NoSQL中的鍵值數據庫Redis、列式數據庫HBase、文檔數據庫MongoDB、圖文數據庫Graph；
● NewSQL及雲數據庫的發展趨勢及相較傳統數據庫的易、穩、快、彈、密等特性；
● NoSQL和NewSQL並不是為了取代RDBMS，而是與RDBMS一起構建完整的數據庫生態系統。
-
數據庫技術產生與發展：
1、人工管理
2、文件系統
3、數據庫系統：- 層次性數據庫、網狀型數據庫、關系型數據庫、面相對象型數據庫；
- NoSQL、NewSQL;
- 優勢：數據面向整個系統，被多個應用共享；具有物理獨立性（應用程序與數據庫的物理存儲相互獨立）和邏輯獨立性（應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的）；
-
層次模型：
有且只有一個節點沒有雙親，稱為根節點root；
根節點以外的其他節點有且只有一個雙親節點。 -
網狀模型：
允許一個以上的節點無雙親；
一個節點可以有多於一個的雙親； -
關系模型：
- 建立在嚴格數據概念基礎上；
- 關系是規范化的；
- orale甲骨文公司、MySQL、GaussDB、openGauss；
-
SQL結構化查詢語言(structured query language)：
- NoSQL：非關系型的、分布式的、不保證滿足ACID特性的一種數據管理系統；
- 鍵值數據庫：Redis
- 列式數據庫：HBase
- 文檔數據庫：MongoDB
- 圖數據庫
- NewSQL：支持NoSQL可擴展性的同時支持關系型模型的關系型數據庫系統，面向OLTP場景；
- 雲數據庫：商業數據庫昂貴、運維難度高、低擴展性；
- 亞馬遜2009推出關系型數據庫RDS
- 阿里雲2011推出關系型數據庫RDS
- 華為雲2020推出雲數據庫GaussDB
- 雲數據庫優點：
易、穩、快、彈、密
- NoSQL：非關系型的、分布式的、不保證滿足ACID特性的一種數據管理系統；
3、關系型數據庫架構演進
● 隨着業務規模增大,數據庫架構變化分為單機架構和多機架構；
● 單機架構 分為單主機和獨立主機，多機架構 分為分組和分片；
● 分組架構分為主備、主從、多主，共享存儲多活架構的特點；
● 分片(Sharding)架構、無共享(Shared-Nothing)架構、MPP架構 (Massively Parallel Processing)各自特征；
● 數據庫架構各自特征對比。
- 單機架構：
應用與數據服務分離，可擴展性具有瓶頸；
4、關系型數據庫引用場景
● 聯機事務處理 (OnLine Transaction Processing)OLTP；
● 典型的OLTP場景（零售系統、金融交易系統、火車票銷售系統、秒殺活動）；
● 聯機分析處理 (OnLine Analytical Processing)OLAP；
● 典型的OLAP場景報表系統，CRM系統、金融風險預測預警系統、反洗錢系統、數據集市，數據倉庫；
● 數據庫性能衡量指標(TPC、TPC-C規范、TPC-H規范的講解)。
-
聯機事務處理OLTP:
- 面向基本日常的事務處理，零售系統、金融交易系統、火車票銷售系統、秒殺活動等；
- 具有大吞吐、高並發：提供大量短的在線事務（插入、更新、刪除），快速的查詢處理，准時響應；
-
聯機分析處理OLAP:
- 側重於復雜性查詢，支持管理需求，報表系統、CRM系統、金融風險預警系統、數據倉庫；
-
數據庫衡量指標:
- TCP-C面向OLTP
- TCP-H面向OLAP
第一章習題
1、存放在數據庫中數據的特點是：
A、永久存儲
B、有組織
C、獨立性
D、可共享
2、屬於數據庫系統這個概念范圍的組成部分有：
A、數據庫管理系統
B、數據庫
C、應用開發工具
D、應用程序
3、數據庫應用程序可以不經過數據庫管理系統而直接讀取數據庫文件：
A、True
B、False
1、數據管理的發展歷史經歷了哪幾個階段：
A、人工
B、智能系統
C、文件系統
D、數據庫系統
2、允許一個以上的節點無雙親，一個節點可以有多於一個的雙親，這些特征對應哪種數據模型：
A、層次模型
B、關系模型
C、面向對象模型
D、網狀模型
3、下面屬於NoSQL數據庫的是：
A、圖數據庫
B、文檔數據庫
C、鍵值數據庫
D、列分組數據庫
4、NoSQL和NewSQL數據庫的出現能夠徹底顛覆和取代原有的關系型數據庫：
A、True
B、False
1、主備架構可以通過讀寫分離方式來提高整體的讀寫並發能力：
A、True
B、False
2、哪種數據庫架構具有良好的線性擴展能力？
A、主從架構
B、Shared-Nothing架構
C、Share-disk架構
D、主備架構
3、分片架構的特點是通過一定算法把數據分散在集群的各個數據庫節點上，利用集群內服務器數量的優勢進行並行計算。
A、True
B、False
1、衡量OLTP系統的測試指標包括：
A、tpmC
B、Price/tmpC
C、qphH
D、qps
2、OLAP系統適用下面哪些場景：
A、報表系統
B、在線交易系統
C、多維分析，數據挖掘系統
D、數據倉庫
3、OLAP系統能對大量數據進行分析處理，所以同時滿足OLTP對小數據量處理的性能要求：
A、True
B、False