Databases for modern CPU an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Databases for modern CPU an der TU München

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Buffer Replacement Strategies

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Block Allocation

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Key challenges of DBMS?

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Why is nested-loop processing bad?

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Relational Algebra: A(expr)

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Relational Algebra: F(expr)

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Relational Algebra: Operators

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Relational Algebra: Additional Operators

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Ideal DBMS

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Requirements to storage

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DBMS datastructures

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Free Space Inventory (FSI)

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Databases for modern CPU

Buffer Replacement Strategies
- First In First Out (problem: locality) - Least Recently Used (latching!) - Least Frequently Used (too expensive) - Second Chance (crude) - 2Q

Databases for modern CPU

Block Allocation
- static file-mapping - dynamic extent-mapping - dynamic block-mapping

Databases for modern CPU

Key challenges of DBMS?
- scalability (to huge data sets) - reliability - concurrency

Databases for modern CPU

Why is nested-loop processing bad?
- Omega(n^2) - does not scale => use set-oriented processing instead

Databases for modern CPU

Relational Algebra: A(expr)
Gives back all attributes of the tuples produced by expr

Databases for modern CPU

Relational Algebra: F(expr)
The free variables of the expression expr.

Databases for modern CPU

Relational Algebra: Operators
- Union e1 cup e2 - Intersection e1 cap e2 - Difference e1 \ e2 - Rename rho_(a -> b)(e) - Projection Pi_A(e) - Product e1 x e2 - Selection sigma_p(e) - Join e1 J_p e2

Databases for modern CPU

Relational Algebra: Additional Operators
- Natural join (all attributes by name) - Division (?) - Semi-join (tuples from left where we find a predicate match for (x o y)) - Anti-join (tuples from left where we dont find any match (opposite of semi-join)) - Outer-join e1 J_p e2 cup [all left tuples that are included in the anti-join] - Full outer-join e1 OJ e2 cup e2 OJ e1

Databases for modern CPU

Ideal DBMS
•handles arbitrarily large data sets efficiently •never loses data •offers a high-level API to manipulate and retrieve data •shields the application from the complexity of data management •offers excellent performance for all kinds of queries and all kinds of data

Databases for modern CPU

Requirements to storage
- Data Independence > shielded from physical storage > reorganization > hardware change - Scalability > (nearly) arbitrary size > fast retrieval > efficient acces to individual items > updating data - Reliability > never lose something > cope with HW and SW failures

Databases for modern CPU

DBMS datastructures
- free space management - data (storage and retrieval) - unusually large data - index structures (speed up access times)

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Free Space Inventory (FSI)
One nibble for the fill status (free space). Encoding can be - linear - logarithmic - perfect: lower part log, upper part linear

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