دوره معماری سیستم های پایگاه داده: از تئوری تا عمل با رویکرد Kemper همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری سیستم های پایگاه داده: از تئوری تا عمل با رویکرد Kemper

موضوع کلی: پایگاه داده ها

موضوع میانی: معماری و اصول سیستم های پایگاه داده

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. معرفی سیستم‌های پایگاه داده و ضرورت آن‌ها
• 2. داده، اطلاعات، دانش: تعاریف و تمایزها
• 3. تکامل سیستم‌های پایگاه داده: از فایل سیستم تا DBMS
• 4. معماری کلی سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS)
• 5. مدل‌های داده‌ای: مروری جامع
• 6. استقلال داده‌ای (Data Independence): منطقی و فیزیکی
• 7. سه سطح معماری ANSI/SPARC
• 8. نقش‌ها و کاربران سیستم پایگاه داده
• 9. مروری بر مدل رابطه‌ای (Relational Model)
• 10. مقدمه‌ای بر SQL: زبان استاندارد پایگاه داده
• 11. مفاهیم بنیادی مدل رابطه‌ای: رابطه، صفت، دامنه، تاپل، شمای رابطه
• 12. کلیدها در مدل رابطه‌ای: کلید اصلی، کلید کاندید، کلید خارجی
• 13. جبر رابطه‌ای (Relational Algebra): مفاهیم و عملگرهای پایه
• 14. عملگرهای مجموعه در جبر رابطه‌ای
• 15. عملگرهای خاص رابطه‌ای: انتخاب (Select)، پروجکشن (Project)، پیوند (Join)
• 16. عملگر تقسیم (Division) در جبر رابطه‌ای
• 17. حساب رابطه‌ای (Relational Calculus): تفاوت با جبر رابطه‌ای
• 18. SQL DDL: تعریف ساختار پایگاه داده (CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE)
• 19. SQL DML: دستکاری داده‌ها (INSERT, UPDATE, DELETE)
• 20. SQL DQL: بازیابی داده‌ها (SELECT)
• 21. شرط‌ها و عملگرها در SQL (WHERE Clause)
• 22. توابع تجمعی و گروه‌بندی (Aggregate Functions and GROUP BY)
• 23. مرتب‌سازی نتایج (ORDER BY)
• 24. زیرکوئری‌ها (Subqueries) و انواع آن‌ها
• 25. عملگرهای پیوند در SQL (JOIN types: INNER, LEFT, RIGHT, FULL)
• 26. دیدگاه‌ها (Views) در SQL: تعریف، کاربردها و محدودیت‌ها
• 27. محدودیت‌های یکپارچگی (Integrity Constraints): Domain, Entity, Referential
• 28. تریگرها (Triggers) و روال‌های ذخیره شده (Stored Procedures)
• 29. چرخه حیات توسعه پایگاه داده
• 30. مدل‌سازی موجودیت-رابطه (ER Model): مفاهیم و نمادگذاری
• 31. انواع موجودیت‌ها و صفات در ER Model
• 32. انواع روابط در ER Model: یک-به-یک، یک-به-چند، چند-به-چند
• 33. تبدیل مدل ER به مدل رابطه‌ای: قواعد نگاشت
• 34. مدل‌سازی شی‌گرا و UML برای پایگاه داده
• 35. وابستگی‌های تابعی (Functional Dependencies)
• 36. نرمال‌سازی (Normalization): مقدمه و اهداف
• 37. فرم نرمال اول (1NF): اتمی بودن صفات
• 38. فرم نرمال دوم (2NF): رفع وابستگی‌های جزئی
• 39. فرم نرمال سوم (3NF): رفع وابستگی‌های گذرا
• 40. فرم نرمال بویسکاد (BCNF): رفع ناهنجاری‌های 3NF
• 41. فرم‌های نرمال پیشرفته: 4NF و 5NF
• 42. دنرمال‌سازی (Denormalization): دلایل و ملاحظات
• 43. سلسله‌مراتب حافظه و تاثیر آن بر DBMS
• 44. ساختار دیسک: بلاک‌ها، سکتورها، سیلندرها
• 45. سازماندهی فایل‌ها: Heap Files, Sorted Files, Hash Files
• 46. مدیریت فضا: تخصیص، آزادسازی، و یکپارچه‌سازی بلاک‌ها
• 47. رکوردهای با طول ثابت و طول متغیر
• 48. مفاهیم اندیس‌گذاری: هدف و انواع کلی
• 49. اندیس‌های اولیه و ثانویه (Primary and Secondary Indexes)
• 50. اندیس‌های متراکم و غیرمتراکم (Dense and Sparse Indexes)
• 51. ساختار درختی B-Tree: مفاهیم و عملیات
• 52. ساختار درختی B+-Tree: تفاوت‌ها و مزایا
• 53. پیاده‌سازی B+-Tree: درج و حذف
• 54. اندیس‌گذاری مبتنی بر درهم‌سازی (Hashing): استاتیک و دینامیک
• 55. درهم‌سازی قابل گسترش (Extendible Hashing)
• 56. درهم‌سازی خطی (Linear Hashing)
• 57. اندیس‌های چند-صفتی (Multi-attribute Indexes)
• 58. اندیس‌های بیت‌مپ (Bitmap Indexes)
• 59. انتخاب استراتژی اندیس‌گذاری
• 60. مراحل پردازش پرس‌وجو: از SQL تا طرح اجرایی
• 61. تحلیل و تجزیه (Parsing) و اعتبارسنجی (Validation) پرس‌وجو
• 62. تبدیل پرس‌وجو به جبر رابطه‌ای (Relational Algebra Tree)
• 63. ارزیابی عبارات جبر رابطه‌ای
• 64. الگوریتم‌های مرتب‌سازی در پایگاه داده (External Sorting)
• 65. الگوریتم‌های پیوند (Join Algorithms): Nested Loop Join
• 66. الگوریتم‌های پیوند: Sort-Merge Join
• 67. الگوریتم‌های پیوند: Hash Join
• 68. الگوریتم‌های انتخاب (Selection) و پروجکشن (Projection)
• 69. مقدمه‌ای بر بهینه‌سازی پرس‌وجو
• 70. بهینه‌سازی مبتنی بر قواعد (Heuristic Optimization)
• 71. بهینه‌سازی مبتنی بر هزینه (Cost-Based Optimization)
• 72. مدل هزینه برای عملیات مختلف
• 73. تخمین اندازه و کاردینالیتی نتایج
• 74. ایجاد طرح‌های اجرایی (Execution Plans)
• 75. انتخاب بهترین طرح اجرایی
• 76. نماهای مادی شده (Materialized Views): کاربرد و نگهداری
• 77. مفهوم تراکنش (Transaction) و ویژگی‌های ACID
• 78. مفهوم قابلیت اتمی (Atomicity) و راه‌های تضمین آن
• 79. مفهوم سازگاری (Consistency) و نگهداری آن
• 80. مفهوم انزوا (Isolation) و سطوح آن
• 81. مفهوم پایایی (Durability) و مکانیزم‌های آن
• 82. کنترل همروندی (Concurrency Control): مقدمه و مشکلات
• 83. پدیده‌های ناسازگاری در همروندی (Lost Update, Dirty Read, Phantom Read)
• 84. پروتکل‌های قفل‌گذاری (Locking Protocols): قفل‌های مشترک و انحصاری
• 85. پروتکل قفل‌گذاری دو فازی (2PL): Strict 2PL
• 86. بن‌بست (Deadlock): تشخیص، پیشگیری و راه‌حل‌ها
• 87. پروتکل‌های مبتنی بر برچسب زمانی (Timestamp-Based Protocols)
• 88. کنترل همروندی خوش‌بینانه (Optimistic Concurrency Control)
• 89. کنترل همروندی چندنسخه‌ای (Multi-Version Concurrency Control - MVCC)
• 90. بازیابی پس از خرابی (Recovery): مقدمه و اهداف
• 91. مدل خرابی‌ها و انواع آن‌ها
• 92. ثبت رویدادها (Logging): Write-Ahead Logging (WAL)
• 93. الگوریتم ARIES برای بازیابی (Analysis, Redo, Undo)
• 94. نقاط بازرسی (Checkpoints) و اهمیت آن‌ها
• 95. استراتژی‌های پشتیبان‌گیری (Backup) و بازیابی (Restore)
• 96. معماری Client-Server در پایگاه داده‌ها
• 97. مقدمه‌ای بر پایگاه داده‌های توزیع شده (Distributed Databases)
• 98. شفافیت در سیستم‌های توزیع شده
• 99. پارتیشن‌بندی و تکثیر داده‌ها در سیستم‌های توزیع شده
• 100. مقدمه‌ای بر پایگاه داده‌های NoSQL و دسته‌بندی آن‌ها (Key-Value, Document, Column-Family, Graph)