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IT认证 刘 倩 lq_jd@swjtu.cn
看新闻 2008年6月公布的全球超级计算机500强排行榜上，IBM凭借超级计算机“走鹃”(Roadrunner)首次将运算速度提升至petaflop量级(petaflop是衡量计算机性能的一个重要单位，1 petaflop等于每秒钟进行1千万亿次的数学运算），“走鹃”的运算速度达到了1.026 petaflop，即每秒钟可进行1026万亿次浮点运算。“走鹃”拥有130536个计算核心，包括12960颗Cell引擎的116640个PPE和SPE核心，以及6948颗双核AMD Opteron处理器。
看新闻 美国国际商用机器公司（IBM）拟研制一台名为“红杉”的超级计算机，协助美国政府管理核武器库。“红杉”包含96组、总共超过160万个微处理器，占地大约317平方米。 这台计算机运算速度预计可达现阶段普通笔记本电脑的200万倍，有望成为全球运算速度最快的电脑。最高运算速度可达每秒2万万亿次。如果以人类大脑运算能力为参照，“红杉”一天的运算量需要1200亿人花费50年才能完成。
IBM的数据管理软件－DB2 IBM在数据库技术的研究方面一直保持领先地位，财富100强企业和财富500强企业中的80％都选用了DB2家族的产品。 IBM的数据管理软件——DB2自1983年发布至今已经走过了25个年头，它不仅是跨越多平台的数据库服务器，还能够帮助客户从各种数据中分析提取有价值的商业信息；能够整合异构环境中的分布式信息；能够提供工具软件帮助客户降低管理维护成本，是真正随需应变的开放、智能、全面的信息管理软件。
为什么要开设 认证课程？
认证课程 在当前企业竞争日趋激烈、信息技术日异更新的形势下，新技术的采用、员工的培训以及人才的保留是企业得以长久发展和成功的关键。针对这一企业竞争形势的新要求，IBM公司专业认证测试中心根据IBM公司的产品分类设计了各种相关的专业认证考试科目。
认证课程 IBM专业认证考试项目，作为IBM中国高校合作项目的一个组成部分，自1996年10月正式建立至今14年时间里， 已经取得了令人瞩目的成绩。在高校开设的认证培训课程，从最初的 OS/2开始，到目前包括RS/6000、AS/400、WebSphere、DB2、 E-business在内的数十门认证课程，内容涉及操作系统、系统管理和应用开发各个方面。
认证课程 在这14年的时间里，IBM共资助了约97000人次的学生参加了IBM全球专业认证，66000多人次的学生获得了IBM DB2, WebSphere, Lotus Domino, ODB以及IBM Power System系列的全球专业认证证书。学生们通过参与IBM全球专业认证项目，熟悉并掌握了业界最新的技术与产品知识，大大提高了自身的技术水平。
认证课程 可以说，通过IBM认证考试的学生无论在知识水平还是在实际操作能力上都达到了专业水平，这为他们将来实际工作无疑打下了良好的基础。IBM公司以及一些IBM合作伙伴公司在招聘时也将获得IBM全球认证证书的学生列入优先考虑的范围。
通过IBM专业认证的好处 • 获得认证证书 • 获得认可的专家证书和赠品 • 获得IBM课程结业证书的同学，都会成为IBM先锋部落的注册会员。 IBM人力资源部或IBM的合作伙伴或客户企业，会定期将招聘信息公布于IBM先锋部落中。
技术领先 • 不定期获得最近计算机产品资料和技术信息。这些资料将以期刊、技术文件或CD-ROM方式寄送给您。 • 被IBM邀请参加技术研讨会以及展览会。 • 从IBM提供的技术支持中得到优惠。
各种激励政策 • IBM 提供暑期实习生项目，包括： “蓝色之路”实习项目(Blue Pathway Internship Program)：http://bluepathway2007.chinahr.com/ “青出于蓝”实习项目(Extreme Blue Program)：http://extremeblue2007.chinahr.com/ • 提供各项学生奖学金(4000元/年)
考试方式 1、课程结业考试（任课教师出题） 2、全球认证考试 通过因特网访问IBM的考试中心： http://ibt.prometric.com/ibm， 参加DB2 730全球认证考试，并获得通过, 则可以取得学分。
教材及参考资料 • 培训教材 • 《DB2 UDB v8.1 for Linux,UNIX,Windows数据库管理》 George Baklarz、Bill Wong著 龚玲、张云涛、王晓路译 机械工业出版社 • 《DB2基础教程》 李志伟编著 清华大学出版社 • 《DB2入门与提高》 刘耸柏编著 清华大学出版社
网上资源 • IBM中国网站 http://www.ibm.com.cn/ • 课程信息 http://www.ibm.com/services/learning/us • 认证考试介绍 http://www.ibm.com/certify/ • 教师课件及相关资料 教务处网站
课程内容 • DB2产品简介 • DB2服务器管理 • SQL语句 • DB2数据库对象 • DB2存取控制 • DB2并发性控制
课程安排 • 1～11周 授课 • 12～16周 实验 • 17周 考试
本章主要内容 • 数据库基础知识 • 数据库技术发展历史 • 流行关系数据库管理系统 • IBM对数据库技术发展的贡献
一、数据库基础知识 1. 四个基本概念 • 数据(Data) • 数据库(Database) • 数据库管理系统(DBMS) • 数据库系统(DBS)
数据 • 数据(Data)是数据库中存储的基本对象 • 数据的定义 描述事物的符号记录 • 数据的种类 文本、图形、图像、音频、视频、学生的档案记录等。 • 数据的特点 数据与其语义是不可分的。
数据举例 • 数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。 • 例如 93是一个数据 语义1：学生某门课的成绩 语义2：某人的体重 语义3：计算机系2006级学生人数 语义4：请同学给出。。。
数据举例 • 学生档案中的学生记录 （李明，男，197205，江苏南京市，计算机系，1990） • 语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在院系、入学时间 • 解释：李明是个大学生，1972年5月出生，江苏南京市人，1990年考入计算机系。
数据库 • 数据库的定义 数据库(Database，简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。 • 数据库的基本特征 • 数据按一定的数据模型组织、描述和储存 • 可为各种用户共享 • 冗余度较小 • 数据独立性较高 • 易扩展
应用系统 应用软件开发工具 DBMS 操作系统 硬件 数据库管理系统 • DBMS 是一个通用的软件系统，由一组计算机程序构成。能对数据库进行有效的管理，包 括存储管理、安全性管理、完整性管理等； 同时，它也为用户提供了一个软件环境，使其能够方便快速地创建、维护、检索、存取和处理数据库中的信息。
数据库系统 • 数据库系统(Database System，简称DBS) 在计算机系统中引入数据库后的系统构成 • 数据库系统的构成 • 数据库 • 数据库管理系统（及其开发工具） • 应用系统 • 数据库管理员
2. 数据库系统结构 • 从数据库最终用户角度看（数据库系统外部的体系结构） ，数据库系统的结构分为: • 单用户结构 • 主从式结构 • 分布式结构 • 客户／服务器 • 浏览器／应用服务器／数据库服务器多层结构等
DB DB DB 2. 数据库系统结构 单用户数据库系统 单用户数据库系统是一种早期的最简单的数据库系统。在单用户系统中，整个数据库系统，包括应用程序、DBMS、数据等都装在一台计算机上，由一个用户独占，不同机器之间不能共享数据。
主从式结构的数据库系统 主 机 DB 主从式结构是指一个主机带多个终端的多用户结构。在这种结构中，数据库系统包括应用程序、DBMS、数据，都集中存放在主机上，所有处理任务都由主机来完成，名个用户通过主机的终端并发地存取数据库，共享数据资源。
分布式结构的数据库系统 主 机 主 机 主 机 DB DB DB 网络 分布式结构的数据库系统是指数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同结点上。网络中的每个结点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用；也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用。
客户/服务器结构的数据库系统 应用 应用 Client 工具 工具 …… 接口 接口 接口 Server DBMS功能 DB 把DBMS功能和应用分开，网络中某个（些）结点上的计算机专门用于执行DBMS功能，称为数据库服务器，简称服务器，其他结点上的计算机安装DBMS的外围应用开发工具，支持用户的应用，称为客户机。
客户/服务器结构的数据库系统 在客户/服务器结构中，客户端的请求被传送到数据库服务器，数据库服务器进行处理后，只将结果返回给用户，从而显著减少了网络上的数据传输量，提高了系统的性能、吞吐量和负载能力。 另一方面，客户/服务器结构的数据库往往更加开放。客户与服务器一般都能在多种不同的硬件和软件平台上运行，可以使用不同厂商的数据库应用开发工具，应用程序具有更强的可移植性，同时也可以减少软件维护的开销。
3. 数据库的数据模型 层次模型 • 层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型 • 层次数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS(Information Management System)数据库管理系统 • 层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系
层次数据模型的数据结构 教员学生层次数据库模型 字段 记录型“系”的子女结点 记录型“教员”的双亲结点 根结点 叶结点 叶结点
层次数据模型的数据结构 教员学生层次数据库的一个值
网状模型 • 网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式 • 典型代表是DBTG系统，亦称CODASYL系统 • 70年代由DBTG提出的一个系统方案 • 奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术 • 实际系统 • Cullinet Software Inc.公司的 IDMS • Univac公司的 DMS1100 • Honeywell公司的IDS/2 • HP公司的IMAGE
网状数据模型的数据结构 例如：一个学生可以选修若干门课程，某一课程可以被多个学生选修。引进一个学生选课的联结记录，表示某个学生选修某一门课程及其成绩。该联结记录由3个数据项组成： • 学号 • 课程号 • 成绩
网状数据模型的数据结构 学生/选课/课程的网状数据库实例 选课记录 学生记录 课程记录
关系模型 • 关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式 。 • 1970年美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型 。 • 计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型 。
关系数据模型的数据结构 在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。 属性 记录 学生登记表
二、数据库技术发展历史 网络型数据库 /层次型数据库 第一代 时间大约在20世纪60年代， 1968年IBM公司推出层次系统IMS系统，1979年Cincom公司推出网络型系统TOTAL。
数据库技术发展历史 第二代 关系型数据库 网络型数据库 /层次型数据库 第一代 时间大约在70年代，这一阶段的新技术是IBM公司的E.F.Codd于1970年提出的数据的关系模型，1976年IBM公司研制的System R是关系型DBMS的代表作。
数据库技术发展历史 第三代 面向对象的 数据库系统 第二代 关系型数据库 网络型数据库 /层次型数据库 第一代 不仅能处理简单数据类型，还可以处理包括声音、图形、图像、动画等多种音频、视频信息。具体的数据库系统产品又分为对象关系型数据库系统和纯对象型数据库系统。
三、流行关系数据库管理系统 • Sybase 铁路售票系统低层数据库。优秀的联机事务处理、实时处理能力、高吞吐量。国内的用户主要在银行、保险、交易所、交通等行业。 • Informix 《人民日报》及Chinabyte使用的都是其Universal Server。2001被IBM公司收购。可在UNIX系统环境中使用INFORMIX，具有模式清晰、数据独立性强、查询功能齐全、使用方便核易于扩充的特点。该产品还具有极好的稳定性。
流行关系数据库管理系统 • Oracle 世界上首批商品化的关系型数据库管理系统。具有很强的兼容性，可与DB2兼容，可移植性好，可在不同的机型和不同的操作系统上运行。Oracle 11g于2007年7月11日美国东部时间11时（北京时间11日22时）正式发布，11g是甲骨文公司30年来发布的最重要的数据库版本，根据用户的需求实现了信息生命周期管理(Information Lifecycle Management)等多项创新。
流行关系数据库管理系统 • SQL Server SQL Server 1988年由Microsoft公司和Sybase公司共同开发的SQL Server第一个版本面世，该版本主要是为OS/2平台设计的。1992年，Microsoft公司设计了SQL Server的Windows NT版本，2000年，SQL Server2000面世。 最新版本SQL Server2005。 与Internet紧密结合、具有可扩展性、是企业级数据库、简单友好的操作方式、数据仓库支持。
四、IBM对数据库技术发展的贡献 • 发明第一个层次型数据库IMS • IBM的Codd博士提出关系型数据库的概念，被称为关系型数据库之父 • SQL的创造 • 发明第一个关系型数据库system R • Codd博士提出OLAP(联机分析处理)的概念 等等等等……
IBM DB2大史记(一) • 1983: IBM 发布了DATABASE 2（DB2）for MVS（内部代号为“Eagle”），一个长盛不衰的品牌就此出现了。 • 1987: IBM 发布带有关系型数据库能力的 OS/2 V1.0扩展版，这是IBM第一次把关系型数据库处理能力扩展到微机系统。这也是 DB2 for OS/2、Unix and Window 的雏形。 • 1993: IBM 发布了DB2 for OS/2 V1和DB2 for RS/6000 V1，这是 DB2 第一次在Intel 和Unix 平台上出现 。
