K-INFO
HU
EN
Belépés

Hálózatba kapcsolt adatbázisok

Networked Databases
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Hálózatba kapcsolt adatbázisok
Networked Databases
Tantárgykód BMEVITMM100
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 3 1 0
jelleg (kapcsolt/önálló) kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
DR. Erős Levente
beosztás: adjunktus
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Távközlési és Mesterséges Intelligencia Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala https://www.db.bme.hu/targyak/halozatba-kapcsolt-adatbazisok
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

 

Adatbáziskezelő rendszerek-architektúrái és a párhuzamos működés 2 hét

Centralizált vs. kliens-szerver rendszerek, Párhuzamos rendszerek, IO párhuzamosítása, Inter- és intraquery párhuzamosítás, Particionálás lehetőségei, Relációs műveletek párhuzamos végrehajtása: párhuzamos keresési, rendezési, illesztési algoritmusok, Lekérdezés-optimalizálás párhuzamos végrehajtás estén, SMP és MPP architektúrák, Párhuzamos működésű adatbáziskezelők tervezési kérdései.

Elosztott adatbáziskezelés 2 hét

Elosztott, hálózatba kapcsolt adatbázisok típusai, Hatékonysági megfontolások, Zárkezelési protokollok, Elosztott sorosíthatóság, Lavinamentesség biztosítása, Elosztott megegyezés: 2PC-3PC, Elosztott időbélyeges tranzakciókezelés, Csúcsok helyreállítása rendszerhibák után, Elosztott pattok kezelése.

Extrém nagy adatmennyiségek kezelése 2 hét

A NoSQL helye és szerepe, Google-Amazon technológiák, Skálázási kérdések, Skálázhatóság vs. erőforrások megosztása, Konzisztencia fogalmának kiterjesztése, Rendelkezésreállás, Hibatűrés, CAP tétel, NoSQL adatbáziskezelők típusai: kulcs-érték tárak, oszlopcsaládok, gráfadatbázisok, dokumentumtárak, A fontosabb megvalósítások: MongoDB, Hadoop, Cassandra.

Adatstruktúrák tervezése ismert alkalmazásprofilhoz

a)      Relációs struktúrák tervezése OLTP rendszerekhez (2 hét)

A tranzakciós adatbázisrendszerek ismérvei, adatstruktúrák tervezése gyakran változó adattartalomra, tranzakciós adatbázisok alkalmazása üzleti környezetben. Adatbázis kényszerek szerepe, Sématervezés dekompozícióval, Funkcionális függések tulajdonságai, Helyesség és teljesség, Armstrong axiómái, Függéshalmaz tranzitív lezártja, Attribútumhalmaz tranzitív lezártja, Minimális függéshalmaz, Veszteségmentes sémafelbontás, Függőségőrző sémafelbontás, Sématervezés adott normálformába veszteségmentes és függőségőrző sémadekompozícióval.

b)     Relációs struktúrák tervezése  döntéstámogató rendszerek számára (2 hét)

Adattárházak tervezésének sajátosságai, Üzleti folyamatok elemzésére használt struktúrák tervezése, Dimenziós modellezés, Tények és dimenziók, Egyed-kapcsolat vs. dimenziós modellezés, Adattárházbusz, Dimenziós modellek készítése, Lassan változó dimenziók esete, Fizikai adatmodell tervezése.

Memóriaalapú adatbáziskezelés 1 hét

Diszkrezidens és memóriarezidens adatbáziskezelés, motivációk/trendek-előnyök/hátrányok, Megvalósítási kihívások: optimalizált adatszerkezetek, perzisztencia biztosítása, naplózás, tranzakciókezelés, Speciális indexstruktúrák IMDB-kben: B*-fa, AVL-fa, T-fa hatékonysága, Lekérdezések végrehajtása és költsége

Analitikus célú információs rendszerek tervezése és megvalósítása 1 hét

Stratégiai adatorientált döntéstámogató rendszerek alapelvei, Építőelemek, OLAP: Drill down, roll up, slice and dice; Analitikus rendszerek implementációs technológiái, Implementációs módszertanok, ETL folyamat, Adatminőség és adattisztítás szerepe, Valósidejűség értelmezései, Technológiai megoldások a valósidejűség megvalósítására, CTF (Capture-Transform-Flow).

Adatbáziskezelők teljesítménymérése és hangolása 1 hét

A teljesítménymérés céljai és kihívásai, Benchmarkok felállításának szabályai, ill. szabadságfokai, Adatstruktúrák és adatok, TPC-C, TPC-E, TPC-H, A hangolás szintjei, eszközei, Bevált módszerek a teljesítmény javítására. Esettanulmány.

Szemantikus adatkezelés 1 hét

A szemistrukturált adatok sajátosságai, hatékony kezelésük lehetőségei adatbázisokban, Szemantikus elemek tárolása XML adatformátumban, XML séma, Adatreprezentáció RDF formában, Az RDF lehetőségei és korlátai, RDF sémaleíró nyelvek, Ontológia fogalma, Kapcsolat a szemantikus webbel, Szemistrukturált adatok tárolása, szemistrukturált adatbázisok.


 

  (K1) Bemutatni, hogy az adatbáziskezelő rendszerek hardver- és szoftverkomponenseit milyen módon és miért érdemes többszörözni, hálózatba kapcsolni, hogyan épülnek fel az ilyen rendszerek, milyen előnyökkel/hátrányokkal járnak az egyes megvalósítások, mire és milyen formában lehet ezeket használni. (K3) Képessé tenni a hallgatót tranzakciós adatbázisokban használt adatstruktúrák megtervezésére változatos gazdasági/tudományos területekre adaptálva, amelyek nagyhatékonyságú információs rendszerek részeiként működhetnek. (K3) Képessé tenni a hallgatót üzleti folyamatok elemzésére használható, analitikus célú, döntéstámogató rendszerek, a gazdasági élet számos területén használt adattárházak struktúráinak megtervezésére. (K1) Áttekintést adni a „big data” korszak jellegzetes adatbázis-kezelési megoldásairól, elősegítve ezzel adott feladathoz legjobban illeszkedő technológia kiválasztását. (K2) Megismertetni a hallgatót olyan optimalizálási módszerekkel, hálózati vagy elosztott feldolgozást segítő eljárásokkal, amelyek alkalmasak arra, hogy egy adatbázis-alapú információs rendszer teljesítményét növelni lehessen. (K1) Esettanulmányok, megvalósítási példák segítségével megmutatni, hogy a megismert technológiák hogyan jelennek meg a legkorszerűbb, üzleti életben használt tranzakciós és döntéstámogató rendszerekben.  

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

  3 óra előadás/hét, + gyakorlat/ házi feladat. A házi feladat során üzleti életből vett folyamatokat megvalósító tranzakciós rendszer, valamint egy döntéstámogató adattárház struktúráját készítik el a hallgatók.A gyakorlatok keretében a kiadott házi feladatok megoldásának folyamatos konzultálása valósul meg. A hallgatók átlagosan kéthetente beszámolnak az előrehaladásukról, amely során értékeljük az időközben végzett munkát, korrigáljuk annak esetleges hibáit, megbeszéljük a soron következő lépéseket és az esetleges alternatívákat.  

Tanulástámogató anyagok

Online források
[1]   Gajdos:; Adatbázisok, 2019. https://db.bme.hu/~gajdos/Adatbazisok2019.pdf; [2]   Silberschatz, H.; F. Korth, S. Sudarshan: Database System Concepts, 6th Edition, 2010.; WCB/McGraw-Hill, ISBN 0-07-295886-3; [3]   Oracle Database; Concepts 12c, 2014.;  http://docs.oracle.com/database/121/CNCPT/E41396-10.pdf; [4]   Oracle Exadata; white paper, 2012:;  http://www.oracle.com/technetwork/database/exadata/exadata-technical-whitepaper-134575.pdf; [5]   Oracle Data; Warehousing Guide 11g, 2007.;  http://docs.oracle.com/cd/B28359_01/server.111/b28313.pdf; [6]   www.tpc.org; [7]   Web-en elérhető; oldalak elsősorban a NoSQL körbe tartozó témák esetén

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
    adatbáziskezelő rendszerek felépítése, ER-modellezés, relációs adatmodell, relációs séma előállítása ER diagramból, SQL, funkcionális függőségek, normálformák (0-3NF, BCNF), redundancia, fizikai adatszervezési módszerek (heap, hash, ritka index, sűrű index, többszintű indexek), relációs lekérdezések optimalizálása, tranzakciókezelés, alapvető programozási, valamint adatszerkezetekkel és algoritmusokkal kapcsolatos ismeretek.    
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
    adatbáziskezelő rendszerek felépítése, ER-modellezés, relációs adatmodell, relációs séma előállítása ER diagramból, SQL, funkcionális függőségek, normálformák (0-3NF, BCNF), redundancia, fizikai adatszervezési módszerek (heap, hash, ritka index, sűrű index, többszintű indexek), relációs lekérdezések optimalizálása, tranzakciókezelés, alapvető programozási, valamint adatszerkezetekkel és algoritmusokkal kapcsolatos ismeretek.    
Általános szabályok
Követelmények:   A szorgalmi időszakban: 1 db zárthelyi és egy házi feladat. Feladatkiadás a 4., beadás a 12. héten. Az aláírás feltétele a zárthelyi és a házi feladat külön-külön legalább elégséges teljesítése. A vizsgaidőszakban: Szóbei vizsga, melynek keretében egyrészt meg kell védeni a házi feladat megoldását, másrészt kérdések hangzanak el a tárgy teljes anyagából. A végső jegy számítása: 30% ZH + 20% HF + 50% vizsga, de mindegyiknek legalább elégségesnek kell lennie.   Pótlási lehetőségek:   1 db Pótzárthelyi a szorgalmi időszakban. Az HF beadása legkésőbb a 13. heti pótbeadási határidőig teljesíthető.  
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
Akik már kreditet szereztek a BMEVITMMA13 tárgyból, azok ezt a Hálózatba kapcsolt adatbázisokat nem vehetik fel.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.