CC BY
73
УДК 004.652.4
ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУБД FIREBIRD В
ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ LINUX
UBUNTU ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ
РАСЧЕТА РАЦИОНОВ КОРМЛЕНИЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ЖИВОТНЫХ
В.А. Астапов, Д.Е. Белов
ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии
ВВЕДЕНИЕ
UDC 004.652.4 " STUDING OF FEATURES FIREBIRD DATABASE USE IN THE LINUX UBUNTU SYSTEM TO AUTOMATE THE CALCULATION OF FARM ANIMALS RATIONS
Astapov V A., Belov D.E, SNIIZHK RAAS
innova [email protected]
Рассматривая проблему автоматизации составления рационов кормления животных, мы, с одной стороны, сталкиваемся с биологическим объектом, на который воздействуют внешние факторы окружающей среды и хозяйственной деятельности человека, а в основе его продуктивности лежат генетические особенности строения организма. С другой стороны, выступают современные информационные
технологии и математические методы, применение которых должно обеспечить максимальные показатели
эффективности животноводства. Ключевые слова: базы данных, firebird, open source, java, windows, linux
Considering the problem of automation in the formulation of animal nutrition rations on one side, we are faced with a biological object, which is influenced by external environmental factors and human economical activities, and the basis of its productivity are the genetic characteristics of organism structure. On the other side are the modern information technologies and mathematical methods, the use of which should ensure maximum performance indicators of animal husbandry.
Keywords: database, firebird, open source, java, windows, linux
В настоящее время сельскохозяйственное производство находится далеко не на должном уровне, его инновационное развитие зашло в тупик из-за низкого уровня оснащённости, если не сказать более того -полного отсутствия качественного программного обеспечения [1,5,7-12].
Интенсификация животноводства привела к тому, что возросли требования к расчетам, особенно в области кормления животных, так как с повышением продуктивности животных растет и необходимость восполнять питательные вещества, микро- и макроэлементы [3, 15, 2224] .
Ключевой задачей составления рационов является получение максимальной продуктивности от животных, находящихся в заданных макро- и микроклиматических условиях [2,4,13, 25].
Рассматривая проблему автоматизации составления рационов кормления животных, мы, с одной стороны, сталкиваемся с биологическим объектом, на который воздействуют внешние факторы окружающей среды и хозяйственной деятельности человека, а в основе его продуктивности лежат генетические особенности строения организма. С другой стороны, выступают современные информационные технологии и математические методы, применение
которых должно обеспечить максимальные показатели эффективности животноводства [6, 14, 16-21].
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
При выборе системы управления реляционными базами данных (далее - СУДБ) мы руководствовались такими принципами, как кросс-платформенность, возможность использования сетевых приложений, поддержка стандартов SQL2 и Unicode. В результате исследований был выявлен ряд систем коммерческих, бесплатных и условно бесплатных.
После проведения первичного скринингового исследования было отобрано 4 наиболее перспективные СУБД, такие как: Oracle, MySQL, FireBird, PostgreSql.
Вместе с тем разрабатываемое программное обеспечение скорее относится к OLAP - приложениям, но не к OLTP. При проведении углубленного анализа был сделан вывод о том, что наиболее оптимальной для этих целей являются СУБД Oracle и FireBird за счет мощного встроенного языка PL/SQL. Хотя возможности Oracle гораздо шире (особенно в части динамического SQL), но FireBird является свободной.
Исходя из поставленных целей и руководствуясь основными принципами проекта, которые должны обеспечить востребованность и конкурентоспособность программного обеспечения, разработанного в результате его реализации, как наиболее перспективная СУБД была выбрана Firebird.
Это вызвало некоторые сложности, оказалось, что на официальном сайте FireBird нет специального дистрибутива для операционной системы Linux Ubuntu, которая была установлена для обеспечения работы сервера.
Тем не менее данную проблему удалось решить, используя наработки сообщества Ubuntu, которое произвело специальную сборку FireBird для данной операционной системы.
Дистрибутив этой сборки FireBird хранится в специальном репозитории. Для его подключения использовалась консольная команда:
sudo add-apt-repository ppa:mapopa
После подключения репозитория было необходимо определиться с вариантом установки сервера базы данных. Дело в том, что FireBird поставляется в трех различных архитектурных вариантах: Classic, SuperClassic и Superserver. Основные различия между ними заключаются в том, как сервер использует кэш при обработке процессов и потоков в ответ на запросы пользователей.
Рассмотрим эти варианты более детально: 1) основная особенность архитектурного решения dassic server заключаются в том, что для каждого пользователя выделяется отдельный кэш и отдельный процесс, его обрабатывающий (рис. 1). Преимуществом такого подхода является отказоустойчивость и масштабируемость приложения. В случае если произошел сбой в одном процессе, то это не повлияет на работу других пользователей.
Тем не менее подобная архитектура значительно увеличивает потребление ресурсов операции
1ЫСМЛ rm^TQBilLI-
Файл базы данных
fdbsevern Кэш п
Рисунок 1 - Модель использования кэша classic server 2) модель super server использует один общий кэш на всех пользователей (рис. 2). Поэтому происходит некоторая оптимизация запросов в случаях, когда пользователи имеют доступ к одним и тем же частям базы данных. Однако данная модель имеет проблемы с масштабируемостью, то есть, если super server будет установлен на машине с несколькими процессорами, то база данных будет использовать лишь один из них. Тем не менее, начиная с версии 2.5, каждая отдельная база может использовать один процессор;
Рисунок 2 - Модель использования кэша super server 3) superClassic - эта модель функционирует в режиме альфа тестирования, авторы обещают, что данная модель позволит создавать масштабируемые системы, используя гораздо меньшие ресурсы аппаратного обеспечения по сравнению с архитектурной моделью classic server (рис. 3),
Поль» ват ель 1
Рисунок 3 - Модель использования кэша superClassic
Опираясь на вышеизложенное, был сделан вывод о том, что для целей разработки, а также ввиду использования сервера другими приложениями, будет достаточно использование архитектурной модели super server, что позволит сократить используемые ресурсы.
Загрузка дистрибутива осуществлялась с помощью команды: sudo apt-get install firebird2.5-super
Дальнейшая установка происходила в соответствии с документацией к операционной к системе Linux Ubuntu. После проведенных манипуляций СУБД FireBird было предложено сменить пароль (рисунок 4).___„
I = 1 El \шйкт\
В Firebird есть специал SYSDBA может создавать ьный пользователь по имени SYSDBA, у которого есть доступ ко всем базам. Также новые базы и пользователей. Поэтому необходимо защитить SYSDBA паролем.
Пароль хранится в /etc/ там (не забудьте также dpkg—reconfigure, чтобы firebird/2.5/5Y5DBA.password (может читать только root). Вы можете поменять его обновить сразу все.
!с„, „ :« «„«,. „р„ ль, будет использован случайный (и сохранён в 5Y5DBA.password).
Пароль для SYSDBb:
<Ok>
У
Рисунок 4 - Окно для смены пароля пользователя SYSDBA
Далее было проведено тестирование корректности установки СУБД FireBird путем подключения тестовой базы данных employee.fdb Для этого использовались следующие команды:
cd /usr/share/doc/firebird2.5-examples/examples/empbuild/
sudo gunzip employee.fdb.gz
sudo chown firebird.firebird employee.fdb
sudo mv employee.fdb /var/lib/firebird/2.5/data/
После чего с помощью утилиты isql-fb
Был осуществлен запрос для доступа к тестовой базе. Результат запроса представлен на рисунке 5._
ffl ^H@LinuxServer: /usr/share/doc/fireb¡rd2.5-examples/examples/empbu¡ld
SQL> connect "/var/lib/firebird/2.5/data/employee.fdb " user 'SYSDBA1 password Database: "/var/lib/firebird/2.5/data/employee.fdb ", Oser: SYSDBA SQL> show table;
COUNTRY CUSTOMER
1 В I
EMPLOYEE PROJECT
SALARY HISTORY
PROJ DEPT BUDGET
исунок 5 - Результат запроса show table
ВЫВОДЫ
В результате проведенных исследований были сделаны следующие выводы:
1. С целью сокращения затрат на лицензирование программного обеспечения в качестве серверной ОС может применяться Linux Ubuntu.
2. Оптимальной СУБД для реализации проекта проекта является FireBird.
3. Сообщество, занимающееся разработкой FireBird не предоставляет дистрибутивы для ОС Linux Ubuntu, однако сообщество разработчиков Ubuntu осуществляет собственную сборку данной СУБД.
4. Из трех возможных архитектурных решений СУБД FireBird, оптимальной для реализации проекта является конфигурация super sever.
5. Перспективным средством администрирования FireBird является IBExpert.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Астапов, В.А. Изучение жизненного цикла документов, оказывающих влияние на отраслевые бизнес-процессы / В.А. Астапов, Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 279-285.
2. Астапов, В.А. Разработка алгоритмов диагностики информационных систем, применяющихся в сельском хозяйстве / В.А. Астапов, Д.Е. Белов, А.Е. Мищенко // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 1. № 7 (1). С. 208-2014.
3. Белов, Д.Е. Сопоставление реляционной модели данных и принципов объектно-ориентированного программирования для разработки информационно-вычислительных систем / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, В.А. Астапов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 293-300.
4. Белов, Д.Е. Влияние лейкоза на молочную продуктивность коров / Д.Е. Белов, Л.Н. Чижова // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2006. Т. 2. № 2-2. С. 152-156.
5. Белов, Д.Е. Инновационные аспекты в кормлении сельскохозяйственных животных / Д.Е. Белов, Ю.Д. Квитко, Б.Т. Абилов, Н.Ю. Скабелкина // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2011. Т. 1. № 4-1. С. 68-70.
6. Белов, Д.Е. Обзор программного обеспечения Business Intelligence and Reporting Tools (BIRT) project / Д.Е. Белов, А.Е. Мищенко // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 348-353.
7. Белов, Д.Е. Применение систем облачных вычислений для повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2014. Т. 1. № 7 (1). С. 226-230.
8. Белов, Д.Е. Разработка кросс-платформенного, кросс-браузерного модулей ввода информации в базу данных / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, И.Н. Воронкина // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 307-315.
9. Белов, Д.Е. Разработка модуля авторизации пользователей и разграничения прав доступа к данным / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 325-338.
10. Белов, Д.Е. Разработка модуля генерации отчетности, позволяющего экспортировать данные в форматы pdf, xls, doc / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, И.М. Кузнецов, М.В. Макеев // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 315-325.
11. Белов, Д.Е. Совершенствование биотехнологических и молекулярно-генетических методов при изучении генов, определяющих устойчивость к заболеваниям и молочную продуктивность / Д.Е. Белов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Ставропольский государственный университет. Ставрополь, 2006 .
12. Белов, Д.Е. Совершенствование биотехнологических и молекулярно-генетических методов при изучении генов, определяющих устойчивость к заболеваниям и молочную продуктивность / Д.Е. Белов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук / Ставрополь, 2006 .
13. Белов, Д.Е. Технологии разработки систем управления информацией с открытым исходным кодом, проблемы внедрения в животноводстве России / Д.Е. Белов, В.В. Абонеев, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2011. Т. 1. № 4-1. С. 96-100.
14. Белов, Д.Е. Экономические факторы, определяющие стоимость владения программным обеспечением / Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин, К.И. Костюков, А.А. Щеголев, Р.У. Салпагаров // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 346-350.
15. Букаров, Н.Г. И еще раз о маркерной селекции в скотоводстве / Н.Г. Букаров, С.Ф. Силкина, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 3. № 1-1. С. 61-62.
16. Воронкина, И.Н. Интеграция "Open Source" - продуктов с операционной системой, позволяющих достигать эффект кросс-платформенности и кросс-браузерности / И.Н. Воронкина, Д.Е. Белов, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 300-307.
17. Квитко, Ю.Д. Применение математических методов для оптимизации рационов сельскохозяйственных животных // Ю.Д. Квитко, Б.Т. Абилов, Д.Е. Белов, Т.В. Ефимова, А.Ф. Шалин // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 2. № -1. С. 257-260.
18. Колосов, Ю.А. Какие же люди «съели овец?» / Ю.А. Колосов, Д.Е. Белов // Овцы, козы, шерстяное дело. -2013. -№2. -С. 57-60.
19. Макеев, М.В. Настройка Linux с организацией защищенного соединения по протоколу HTTPS. Экспериментальное внедрение программного обеспечения / М.В. Макеев, А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 338-348.
20. Силкина, С.Ф. Маркерный анализ в молочном скотоводстве с использованием групп крови / С.Ф Силкина, Н.Г. Букаров, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 243-245.
21. Силкина, С.Ф. Распределение аллельных вариантов гена каппа-казеина в потомстве молочного скота Ставропольского края / С.Ф. Силкина, Д.Е. Белов, А.В. Скокова, Н.Г. Муртянц // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 246-249.
22. Чижова, Л.Н. Использование полимеразной цепной реакции в диагностике лейкоза КРС / Л.Н. Чижова, Д.Е. Белов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2004. Т. 2. № 2-2. С. 65-69.
23. Шалин, А.Ф. Возможности интеграции веб-приложений с системой облачных вычислений Google App Engine / А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов, К.И. Костюков, А.А. Щеголев, И.М. Кузнецов, М.В. Макеев // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 360-362.
24. Шалин, А.Ф. Вопросы радиочастотной идентификации животных на основе «пассивных» электронных меток / А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов, С.Ф. Силкина, А.А. Пикалов, И.М. Кузнецов, М.В. Макеев, К.И. Костюков, А.А. Щеголев // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 3. № 6. С. 362-365.
25. Шалин, А.Ф. Описание системы целевых индикаторов, характеризующих сельскохозяйственное производство и позволяющих осуществлять поддержку оперативного управления / А.Ф. Шалин, Д.Е. Белов, А.Е. Мищенко, А.А. Пикалов // Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2013. Т. 2. № 6 (1). С. 285-293.
