Đề 5 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Quản trị cơ sở dữ liệu

DBaaS (Database as a Service) cung cấp một mô hình điện toán đám mây cho cơ sở dữ liệu, trong đó nhà cung cấp đám mây quản lý hạ tầng, phần mềm và bảo trì cơ sở dữ liệu, giúp người dùng giảm chi phí đầu tư ban đầu và chi phí quản lý, tập trung vào phát triển ứng dụng và sử dụng dữ liệu.

Database Sharding là một kỹ thuật mở rộng quy mô cơ sở dữ liệu bằng cách phân chia dữ liệu theo chiều ngang trên nhiều máy chủ (shards), cho phép xử lý lượng dữ liệu lớn hơn và tăng khả năng mở rộng khi dữ liệu tăng lên vượt quá khả năng của một máy chủ duy nhất. Nó chủ yếu giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng và hiệu suất khi làm việc với dữ liệu lớn.

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) là phần mềm chuyên dụng để tạo, duy trì và quản lý truy cập cơ sở dữ liệu. Các lựa chọn khác không liên quan trực tiếp đến quản lý cơ sở dữ liệu.

Mệnh đề `WHERE` trong SQL được sử dụng để chỉ định điều kiện mà các hàng phải đáp ứng để được bao gồm trong tập kết quả truy vấn. Các mệnh đề khác có chức năng khác: `SELECT` chọn cột, `FROM` chỉ định bảng, `ORDER BY` sắp xếp kết quả.

Trong mối quan hệ một-nhiều, bảng ở phía `nhiều` sẽ chứa một khóa ngoại (Foreign Key) tham chiếu đến khóa chính (Primary Key) của bảng ở phía `một`. Điều này tạo ra liên kết giữa các bản ghi và thể hiện mối quan hệ một-nhiều. Bảng trung gian được sử dụng cho quan hệ nhiều-nhiều.

Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (DDL) được sử dụng để tạo và sửa đổi cấu trúc cơ sở dữ liệu, trái ngược với DML (thao tác dữ liệu), DQL (truy vấn dữ liệu) và DCL (điều khiển truy cập dữ liệu).

SQL Injection là một loại tấn công phổ biến, khai thác lỗ hổng trong ứng dụng web khi không kiểm tra hoặc lọc đầu vào của người dùng đúng cách, cho phép kẻ tấn công chèn mã SQL độc hại vào truy vấn, từ đó có thể truy cập, sửa đổi hoặc xóa dữ liệu trái phép.

Stored Procedures là các đoạn mã SQL được biên dịch trước và lưu trữ trực tiếp trong cơ sở dữ liệu. Chúng mang lại lợi ích về hiệu suất vì giảm thời gian biên dịch truy vấn lặp lại, giảm lưu lượng mạng (chỉ cần gửi tên thủ tục và tham số), và tăng cường bảo mật (giảm nguy cơ SQL Injection và kiểm soát truy cập dữ liệu).

Ràng buộc toàn vẹn tham chiếu (thường được thực thi thông qua khóa ngoại) đảm bảo mối quan hệ giữa các bảng, duy trì tính nhất quán dữ liệu bằng cách yêu cầu giá trị khóa ngoại phải khớp với giá trị khóa chính trong bảng liên quan.

Two-Phase Locking (2PL) là một giao thức quản lý đồng thời nhằm ngăn chặn các vấn đề phát sinh khi nhiều giao dịch truy cập và sửa đổi dữ liệu đồng thời, chẳng hạn như `dirty read`, `inconsistent analysis` và `lost update`. Mặc dù 2PL có thể giảm thiểu một số vấn đề, nhưng nó có thể gây ra deadlock.

Write-Ahead Logging (WAL) là một kỹ thuật quan trọng để đảm bảo tính bền vững (Durability) của giao dịch. Trước khi bất kỳ thay đổi dữ liệu nào được ghi vào cơ sở dữ liệu chính, chúng được ghi vào log (WAL). Điều này đảm bảo rằng ngay cả khi có sự cố hệ thống, dữ liệu vẫn có thể được phục hồi từ log, duy trì tính bền vững của giao dịch đã cam kết.

Câu lệnh `JOIN` trong SQL cho phép kết hợp các hàng từ hai hoặc nhiều bảng dựa trên một cột liên quan giữa chúng, cho phép truy xuất dữ liệu từ nhiều bảng trong một truy vấn duy nhất.

Tính nguyên tử (Atomicity) đảm bảo rằng một giao dịch là một đơn vị công việc không thể chia cắt; hoặc tất cả các bước thành công, hoặc không có bước nào được thực hiện nếu có lỗi xảy ra.

Non-clustered index tạo ra một cấu trúc riêng biệt trỏ đến dữ liệu thực tế, giúp tăng tốc truy vấn trên các cột được index mà không thay đổi thứ tự vật lý của dữ liệu. Clustered index xác định thứ tự vật lý của dữ liệu, hash index tốt cho truy vấn điểm, bitmap index cho cột có độ phân biệt thấp.

Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu là quá trình tổ chức dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ để giảm dư thừa và phụ thuộc dữ liệu, từ đó cải thiện tính toàn vẹn và dễ bảo trì.

Ủy quyền (Authorization) là quá trình xác định người dùng đã được xác thực (Authentication) có quyền truy cập vào những tài nguyên nào (ví dụ: bảng, cột, thủ tục) và thực hiện những hành động gì (ví dụ: đọc, ghi, sửa đổi).

Giai đoạn `Transform` trong ETL tập trung vào việc làm sạch dữ liệu (ví dụ: xử lý giá trị thiếu, loại bỏ dữ liệu nhiễu), chuẩn hóa dữ liệu (ví dụ: chuyển đổi định dạng, đơn vị đo) và tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau để đảm bảo dữ liệu chất lượng và nhất quán trước khi tải vào kho dữ liệu.

Trong sơ đồ ER, hình chữ nhật biểu diễn thực thể, hình oval biểu diễn thuộc tính, và hình thoi biểu diễn mối quan hệ giữa các thực thể. Khóa chính là thuộc tính đặc biệt, thường được gạch chân trong hình oval.

Hàm `AVG()` trong SQL được sử dụng để tính giá trị trung bình cộng của các giá trị số trong một cột. Các hàm khác có chức năng khác: `SUM()` tính tổng, `COUNT()` đếm số lượng hàng, `MAX()` tìm giá trị lớn nhất.

Tính nhất quán (Consistency) đảm bảo rằng một giao dịch chỉ chuyển cơ sở dữ liệu từ một trạng thái hợp lệ sang một trạng thái hợp lệ khác. Nếu giao dịch vi phạm tính nhất quán, cơ sở dữ liệu có thể rơi vào trạng thái không hợp lệ, vi phạm các ràng buộc và quy tắc đã định nghĩa.

Key-value database là một loại NoSQL database đơn giản nhất, lưu trữ dữ liệu dưới dạng các cặp khóa-giá trị, cho phép truy xuất dữ liệu cực kỳ nhanh chóng dựa trên khóa. Các loại khác có cấu trúc dữ liệu khác nhau (document, graph, column-family).

Data warehouse là một hệ thống lưu trữ dữ liệu lịch sử và hiện tại từ nhiều nguồn khác nhau, được thiết kế đặc biệt để hỗ trợ phân tích dữ liệu và ra quyết định (OLAP), khác với hệ thống OLTP (xử lý giao dịch trực tuyến) tập trung vào giao dịch hàng ngày.

Khóa chính xác định duy nhất mỗi hàng (bản ghi) trong một bảng, đảm bảo không có hai hàng nào trùng lặp về khóa chính. Các lựa chọn khác mô tả chức năng của khóa ngoại hoặc index, không phải khóa chính.

Trong mô hình quan hệ, `quan hệ` (relation) tương đương với bảng, chứa các hàng (bản ghi) và cột (thuộc tính) mô tả một tập hợp các thực thể cùng loại.

Lập kế hoạch dung lượng (Capacity planning) là quá trình dự báo nhu cầu tài nguyên cơ sở dữ liệu trong tương lai dựa trên xu hướng tăng trưởng dữ liệu và tải, để đảm bảo rằng hệ thống có đủ tài nguyên (ví dụ: dung lượng lưu trữ, CPU, bộ nhớ) để đáp ứng nhu cầu hoạt động trong tương lai và tránh tình trạng thiếu tài nguyên gây suy giảm hiệu suất hoặc gián đoạn dịch vụ.

Điều chỉnh hiệu suất cơ sở dữ liệu (Database performance tuning) nhằm mục đích tối ưu hóa hệ thống cơ sở dữ liệu để nó hoạt động nhanh hơn và hiệu quả hơn, chủ yếu tập trung vào việc giảm thời gian phản hồi truy vấn và tăng thông lượng giao dịch.

Sao lưu và phục hồi là các biện pháp phòng ngừa chính để khôi phục dữ liệu sau các sự cố như lỗi phần cứng, phần mềm hoặc lỗi người dùng có thể dẫn đến mất dữ liệu. Các lựa chọn khác liên quan đến bảo mật hoặc hiệu suất, không phải mất dữ liệu do sự cố.

Data Governance (Quản trị dữ liệu) là một khuôn khổ toàn diện bao gồm các chính sách, quy trình, tiêu chuẩn và vai trò để quản lý dữ liệu của một tổ chức. Nó tập trung vào việc đảm bảo dữ liệu có chất lượng cao, an toàn, tuân thủ quy định và có sẵn cho những người cần nó, hỗ trợ ra quyết định và hoạt động kinh doanh hiệu quả.

Data masking là kỹ thuật bảo mật dữ liệu bằng cách ẩn dữ liệu nhạy cảm (ví dụ: số thẻ tín dụng, số an sinh xã hội) bằng cách thay thế chúng bằng dữ liệu giả mạo nhưng vẫn duy trì định dạng và tính nhất quán để sử dụng trong môi trường không sản xuất (ví dụ: thử nghiệm, phát triển).

Định lý CAP (CAP theorem) khẳng định rằng trong một hệ thống phân tán, chỉ có thể đảm bảo tối đa hai trong ba thuộc tính sau: Consistency (nhất quán), Availability (khả dụng) và Partition Tolerance (khả năng chịu phân vùng). Các hệ thống NoSQL thường phải đưa ra sự đánh đổi giữa các thuộc tính này tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng.