Tietokannan hallinta, syksy 2005, Harjoitus 2 (19.9. - 23.9.2005)

• Sijoitetaan 200000 lohkoa käsittävä tiedosto optimaalisesti levykölle, jossa on 10 levypintaa, levypinnalla 3000 uraa ja uralle mahtuu 24 lohkoa (a' 4KB). Levyn kohdistusaika on 1-12 ms (keskimäärin 6 ms) ja lohkon siirtoaika 0.2 ms, pyörähdys 24*0.2=4.8 ms.
  • Paljonko aikaa vie koko tiedoston läpiluku, kun lohkot luetaan sijaintijärjestyksessä?
  • Kuinka paljon vie aikaa kaikkien lohkojen haku erikseen mielivaltaisessa järjestyksessä?
  • Millä lohkolukumäärällä X koko tiedoston läpiluku on erillisiä hakuja tehokkaampaa?
  Vihje: Laske ensin tiedoston koko ja arvioi kohdistusaika sen perusteella.
• Olkoon tiedoston sivukoko 4KB. Sivuotsake vaatii 128 tavua ja tietuehakemisto 2 tavua /tietue. Kussakin tietueessa on 4 tavun otsake. Opiskelija-taulussa on 16000 tietuetta ja se on määritelty seuraavasti:

  create table student (
    personal_number char(11),
    student_number char(15),
    last_name varchar(80),    /* average length 9 */
    first_name varchar(80),    /* average length 12 */
    previous_name varchar(80), /*average length 2, mostly null */
    email varchar(80), /*average 20 */
    phone varchar(15), /*average 6 */
    major_studies char(3),
    last_visit date  /* length 7 bytes*/
  )
  

  Oletetaan, että tietue sijoitetaan sivulle jakamattomana.
  • Kuinka monta sivua tarvitaan taulua vastaavan tiedoston tallettamiseen, jos käytetään kiinteäpituisia tietueita ja kenttiä?
  • Kuinka monta sivua tarvitaan, jos käytetään vaihtuvapituista esitysmuotoa, jossa kunkin kentän alussa on yhden tavun pituinen pituuskenttä?
• Opiskelijatiedosto toteutetaan opiskelijanumeron perusteella järjestettynä peräkkäisrakenteena. Kasvuvaran takia käytetään 80% täyttöastetta. Käytetään tehtävän 1 levyä, olkoon keskimääräinen tietuepituus 100B.
  • Tietuetta haetaan peräkkäishakuna opiskelijanumeron (studet_number) perusteella. Mikä on keskimääräinen tietueen hakuaika?
  • Tietuetta haetaan peräkkäishakuna henkilötunnuksen (personal_number) perusteella. Mikä on keskimääräinen hakuaika?
  • Mitä luokkaa on hakuaika kun opiskelijanumerolla hakuun käytetään binäärihakua?
• Hajautusrakenteisessa tiedostossa on B = 10 solua ja hajautin h on määritelty kaavalla h(v) = v mod B. Jaksoon mahtuu kolme tietuetta.
  • Anna tiedostorakenteen sisältö, kun tiedostoon lisätään ensin avainarvoin 60, 86, 40, 18, 92, 50, 30, 22, 36, 35, 46, 66, 11, 15, 65, 32, 76, 16, 21 ja 56 varustetut tietueet tässä järjestyksessä ja siitä poistetaan sitten avainarvoilla 18, 40, 46 ja 56 varustetut tietueet.
  • Mikä on levyhakujen määrän keskiarvo lisäysten jälkeen, kun haku tehdään satunnaisella tiedostosta löytyvällä avainarvolla? Entä poistojen jälkeen?
• Tarkastellaan taulua osallistuminen(opiskelija_nro,kurssikoodi,kurssinro, ryhmä_nro,lukuvuosi,lukukausi, ilm_aika,yms). Oletetaan että taulu on tallennettu hajautusrakenteena opiskelijanumeroon perustuen. Hajautusalueen koko B= 5000 solua. Näistä 500 on tyhjiä. Ylivuotosivuille on varattu tilaa 5000 sivulle, joista käytössä on 400. Taulussa on 40000 riviä useilta lukukausilta. Miten toteuttaisit (miten tiedot luetaan) kyselyn

   	select opiskelija_nro, count(kurssikoodi) from  opiskelu 
  	where lukuvuosi=2003 and lukukausi='K' 
  	group by opiskelija_nro;
  

  Montako levyhakua kyselyn käsittelyyn tarvitaan? Paljonko tarvitaan keskusmuistitilaa?