Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie
Sylabus przedmiotu Rozproszone bazy danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Rozproszone bazy danych | ||
| Specjalność | systemy komputerowe i oprogramowanie | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów Informacyjnych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Jarosław Jankowski <Jaroslaw.Jankowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 5 | Grupa obieralna | 7 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych zagadnień z zakresu systemów baz danych, znajomość języka SQL, znajomość metod projektowania baz danych. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z zasadami projektowania, tworzenia, ochrony, wykorzystania systemów rozproszonych baz danych. |
| C-2 | Zapoznanie studentów z nowymi trendami rozwojowymi z zakresu rozproszonych baz danych. |
| C-3 | Ukształtowanie wiedzy i umiejętności w zakresie projektowania i eksploatacji rozproszonych baz danych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie zasad dostępu i korzystania z rozproszonych baz danych na przykładzie wybranego systemu. Analiza technik replikacja danych w rozproszonych bazach danych. | 3 |
| T-L-2 | Realizacja transakcji w rozproszonych bazach danych | 2 |
| T-L-3 | Zapytania do rozproszonych baz danych. Badanie wydajności. | 2 |
| T-L-4 | Przykładowe federacyjne bazy danych i projektowanie struktur sfederowanych. | 2 |
| T-L-5 | Ćwiczenia z wykorzystania gridowych baz danych i perspektyw | 2 |
| T-L-6 | Wykorzystanie systemów baz danych w chmurze | 2 |
| T-L-7 | Bezpieczeństwo rozproszonych baz danych. Analiza zabezpieczeń. | 2 |
| 15 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Omówienie założeń projektu, określenie tematyki projektu i zespołów projektowych. | 2 |
| T-P-2 | Realizacja projektu rozproszonej bazy danych dla wybranego obszaru zastosowań, | 12 |
| T-P-3 | Omówienie zrealizowanych projektów. | 1 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Bazy danych scentralizowane a rozproszone. Klasyfikacja systemów rozproszonych. Architektura systemu rozproszonej bazy danych. Rozproszone bazy danych z replikacją, zasady aktualizacji i synchronizacji kopii. Rozproszone bazy danych z fragmentacją, zasady aktualizacji i integracji baz danych z fragmentacją. Komercyjne zastosowania rozproszonych systemów baz danych. Zadania systemów rozproszonych baz danych. Fragmentacja i replikacja w systemach rozproszonych baz danych. Metody projektowania rozproszonych baz danych. Wielowarstwowy dostęp do rozproszonych baz danych. | 3 |
| T-W-2 | Zarządzanie transakcjami w rozproszonych bazach danych. Współbieżność i wielodostęp do bazy danych. Pojęcie transakcji. Przykłady transakcji. Zarządzanie transakcjami. Metody blokowania elementów bazy danych. Protokół dwufazowego blokowania i wypełnienia. Szeregowalność transakcji. Zakleszczenia. | 2 |
| T-W-3 | Zapytania w rozproszonych bazach danych. Optymalizacja statyczna i dynamiczna zapytań w rozproszonej bazie danych. Indeksowanie rozproszonych baz danych. Języki zapytań w rozproszonych systemach baz danych. Perspektywy w rozproszonych bazach danych. Tworzenie perspektyw w SQL. Operacje na perspektywach. | 2 |
| T-W-4 | Federacyjne systemy baz danych. Architektura, własności, podstawowe zadania, integracja w federacyjnej bazie danych, transakcje aktualizacyjne. | 2 |
| T-W-5 | Gridowe bazy danych. Modelowanie gridowych baz danych. Perspektywy funkcjonalne w gridowych bazach danych. Perspektywy aktualizowalne. Obiektowe bazy gridowe. Węzły i transformacje w gridowych bazach danych. | 2 |
| T-W-6 | Bazy danych w systemach przetwarzania w chmurze. Dostęp do zasobów rozproszonych. Projektowanie systemów z wykorzystaniem infrastruktury cloud computing. Realizacja zapytań i monitorowanie wydajności systemów. | 2 |
| T-W-7 | Bezpieczeństwo rozproszonych baz danych. Ochrona rozproszonych baz danych. Metody ochrony integralności baz danych – asercje, więzy domenowe i więzy globalne. Ochrona baz danych przed niepowołanym dostępem i przed awarią – metody. Przykłady mechanizmów zabezpieczeń. | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie sprawozdań | 14 |
| A-L-3 | Konsultacje do laboratoriów | 2 |
| 31 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Wykonanie projektu | 13 |
| A-P-3 | Konsultacje do projektu | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładach | 15 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia | 12 |
| A-W-3 | Udział w konsultacjach i zaliczeniu | 2 |
| A-W-4 | Egzamin | 2 |
| 31 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład z prezentacjami i przykładami |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne i realizacja zadań praktycznych. |
| M-3 | Realizacja projektów. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład: ocena podsumowująca - Egzamin pisemny z pytaniami praktycznymi, pytaniami w formie wyboru i opisu - łącznie 10 pytań. |
| S-2 | Ocena formująca: Laboratorium : ogólna ocena na podstawie sprawozdań i obecności – w trakcie laboratoriów ocena formująca. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Projekt : ogólna ocena na podstawie wykonanego projektu. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O7/04_W01 Wiedza w zakresie projektowania i eksploatacji rozproszonych baz danych. Wiedza na temat różnych rozwiązań technologicznych w obszarze rozproszonych baz danych. | I_1A_W08, I_1A_W17 | T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07 | InzA_W01, InzA_W02, InzA_W05 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-P-3, T-P-1, T-P-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-3, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O7/04_U01 Umiejętność formułowania zapytań do rozproszonych bazy danych. | I_1A_U11 | T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U02, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-P-3, T-P-1, T-P-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-3, S-2 |
| I_1A_O7/04_U02 Umiejętność projektowania i eksploatacji rozproszonych baz danych. | I_1A_U11 | T1A_U09, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16 | InzA_U02, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-P-3, T-P-1, T-P-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-3, S-2 |
| I_1A_O7/04_U03 Umiejętność realizacji transakcji w rozproszonych bazach danych. | I_1A_U12 | T1A_U01, T1A_U07, T1A_U11 | InzA_U04 | C-1, C-2, C-3 | T-L-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-3, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O7/04_K01 Kompetencje w obszarze doboru metod rozproszenia bazy danych w aspekcie jakości dostępu do danych. | I_1A_K03 | T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04 | InzA_K01 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-P-3, T-P-1, T-P-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-3, S-2 |
| I_1A_O7/04_K02 Kompetencje w zakresie projektowania i realizacji rozproszonych systemów baz danych. | I_1A_K03 | T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04 | InzA_K01 | C-1, C-2, C-3 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-P-3, T-P-1, T-P-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-3, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O7/04_W01 Wiedza w zakresie projektowania i eksploatacji rozproszonych baz danych. Wiedza na temat różnych rozwiązań technologicznych w obszarze rozproszonych baz danych. | 2,0 | Nie zna pojęcia rozproszonych baz danych |
| 3,0 | Zna podstawowe pojęcia związane z rozproszonymi bazami danych. Wie czym się różni baza scentralizowana od rozproszonej. | |
| 3,5 | Zna podstawowe pojęcia związane z rozproszonymi bazami danych. Wie czym się różni baza scentralizowana od rozproszonej. Umie przedstawić klasyfikację rozproszonych baz danych. | |
| 4,0 | Zna szczegółowo pojęcia związane z rozproszonymi bazami danych. Wie czym się różni baza scentralizowana od rozproszonej. Umie przedstawić klasyfikację rozproszonych baz danych. Wie jak są realizowane transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. | |
| 4,5 | Zna szczegółowo pojęcia związane z rozproszonymi bazami danych. Wie czym się różni baza scentralizowana od rozproszonej. Umie przedstawić klasyfikację rozproszonych baz danych. Wie jak są realizowane transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Zna tematykę baz gridowych i przetwarzania w chmurze. | |
| 5,0 | Zna szczegółowo pojęcia związane z rozproszonymi bazami danych. Wie czym się różni baza scentralizowana od rozproszonej. Umie przedstawić klasyfikację rozproszonych baz danych. Wie jak są realizowane transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Zna tematykę baz gridowych i przetwarzania w chmurze. Zna tematykę optymalizacji baz rozproszonych i ich bezpieczeństwa. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O7/04_U01 Umiejętność formułowania zapytań do rozproszonych bazy danych. | 2,0 | Nie potrafi korzystać z rozproszonych baz danych |
| 3,0 | Potrafi zaprojektować podstawową strukturę rozproszonej bazy danych i uruchomić ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. | |
| 3,5 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. | |
| 4,0 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. | |
| 4,5 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Potrafi zrealizować bazę gridową i wykorzystać technologię przetwarzania w chmurze. | |
| 5,0 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Potrafi zrealizować bazę gridową i wykorzystać technologię przetwarzania w chmurze. Potrafi optymalizować rozproszone bazy danych i kontrolować ich bezpieczeństwo. | |
| I_1A_O7/04_U02 Umiejętność projektowania i eksploatacji rozproszonych baz danych. | 2,0 | Nie potrafi korzystać z rozproszonych baz danych |
| 3,0 | Potrafi zaprojektować podstawową strukturę rozproszonej bazy danych i uruchomić ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. | |
| 3,5 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. | |
| 4,0 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. | |
| 4,5 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Potrafi zrealizować bazę gridową i wykorzystać technologię przetwarzania w chmurze. | |
| 5,0 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Potrafi zrealizować bazę gridową i wykorzystać technologię przetwarzania w chmurze. Potrafi optymalizować rozproszone bazy danych i kontrolować ich bezpieczeństwo. | |
| I_1A_O7/04_U03 Umiejętność realizacji transakcji w rozproszonych bazach danych. | 2,0 | Nie potrafi korzystać z rozproszonych baz danych |
| 3,0 | Potrafi zaprojektować podstawową strukturę rozproszonej bazy danych i uruchomić ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. | |
| 3,5 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. | |
| 4,0 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. | |
| 4,5 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Potrafi zrealizować bazę gridową i wykorzystać technologię przetwarzania w chmurze. | |
| 5,0 | Potrafi zaprojektować rozproszoną bazy danych i zaimplementować ją w wybranym środowisku, Potrafi uwzględnić różnice między bazami scentralizowanymi i rozproszonymi. Potrafi realizować transakcje i zapytania w rozproszonej bazie danych. Potrafi zrealizować bazę gridową i wykorzystać technologię przetwarzania w chmurze. Potrafi optymalizować rozproszone bazy danych i kontrolować ich bezpieczeństwo. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O7/04_K01 Kompetencje w obszarze doboru metod rozproszenia bazy danych w aspekcie jakości dostępu do danych. | 2,0 | Nie spełnia kryteriów dla oceny 3 |
| 3,0 | Ma świadomość istnienia wielu technologii rozproszony baz danych. | |
| 3,5 | Ma świadomość istnienia wielu technologii rozproszony baz danych i postępu technologicznego w tym obszarze. Potrafi wskazać kluczowe technologie. | |
| 4,0 | Ma świadomość istnienia wielu technologii stosowanych w rozproszony baz danych oraz postępu technologicznego w tym obszarze. Potrafi wskazać kluczowe technologie. Uzupełnia informacje w tym zakresie. | |
| 4,5 | Ma świadomość istnienia wielu technologii stosowanych w rozproszony baz danych . Potrafi wskazać kluczowe technologie. Aktywnie uzupełnia informacje w tym zakresie na podstawie najnowszych źródeł krajowych i zagranicznych. Ma świadomość istnienia problemów wydajnościowych rozproszonych baz danych. | |
| 5,0 | Ma świadomość istnienia wielu technologii stosowanych w rozproszony baz danych . Potrafi wskazać kluczowe technologie. Aktywnie uzupełnia informacje w tym zakresie na podstawie najnowszych źródeł krajowych i zagranicznych. Ma świadomość istnienia problemów wydajnościowych rozproszonych baz danych i umie je rozwiązywać. | |
| I_1A_O7/04_K02 Kompetencje w zakresie projektowania i realizacji rozproszonych systemów baz danych. | 2,0 | Nie spełnia kryteriów dla oceny 3 |
| 3,0 | Ma świadomość istnienia wielu technologii rozproszony baz danych. | |
| 3,5 | Ma świadomość istnienia wielu technologii rozproszony baz danych i postępu technologicznego w tym obszarze. Potrafi wskazać kluczowe technologie. | |
| 4,0 | Ma świadomość istnienia wielu technologii stosowanych w rozproszony baz danych oraz postępu technologicznego w tym obszarze. Potrafi wskazać kluczowe technologie. Uzupełnia informacje w tym zakresie. | |
| 4,5 | Ma świadomość istnienia wielu technologii stosowanych w rozproszony baz danych . Potrafi wskazać kluczowe technologie. Aktywnie uzupełnia informacje w tym zakresie na podstawie najnowszych źródeł krajowych i zagranicznych. Ma świadomość istnienia problemów wydajnościowych rozproszonych baz danych. | |
| 5,0 | Ma świadomość istnienia wielu technologii stosowanych w rozproszony baz danych . Potrafi wskazać kluczowe technologie. Aktywnie uzupełnia informacje w tym zakresie na podstawie najnowszych źródeł krajowych i zagranicznych. Ma świadomość istnienia problemów wydajnościowych rozproszonych baz danych i umie je rozwiązywać. |
Literatura podstawowa
- Beynon-Davies P., Systemy baz danych, WNT, Warszawa, 2007
- Coulouris G., Dollimore J., Kindberg T., Systemy rozproszone, WNT, Warszawa, 2006
- Tamer Ozsu M., Valduriez P., Principles of Distributed Database Systems, Reason education Ltd, London, 2011
- Rahimi S. K. , Haug F. S., Distributed Database Management Systems: A Practical Approach, Wiley, London, 2010
Literatura dodatkowa
- Taniar D., Leung C.H. C., Rahayu W., Goel S., High Performance Parallel Database Processing and Grid Databases, Wiley, London, 2008
- Lausen G., Vossen G., Obiektowe bazy danych. Modele danych i języki., WNT, Warszawa, 2000