CC BY
9
УДК 004:681.2 Д.В. Пчельников СГГА, Новосибирск
ПРИМЕНЕНИЕ СУБД В ПОСТРОЕНИИ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
При работе с системами реального времени, необходимым критерием работоспособности системы, помимо быстродействия, является ее надежность. Т.е. возможность восстановления рабочих данных при возникновении сбоев в результате: некорректной работы программного обеспечения, отказа аппаратной части компьютера или некорректных действий пользователя. Для повышения надежности системы требуется создание механизма резервного копирования данных и гибкого инструмента, позволяющего получить быстрый доступ ко всем или части архивных данных (менеджер копий).
Но остается одно большое "НО" - на разработку системы резервирования "с нуля" потребуется огромное количество ресурсов, в некоторых случаях превосходящих затраченные на создания всей остальной системы. Что же делать в случае, когда система резервирования данных необходима, но ее создание несоизмеримо по затратам времени и ресурсов собственно с самим проектом? В таком случае можно не изобретать в очередной раз велосипед, и пойти обходным путем - создать систему управления резервными копиями на основе системы управления базой данных (СУБД). При выборе СУБД следует определить критерии, которым она должна отвечать - это необходимая степень надежности, удобство структуры и средств СУБД под задачи проекта и, безусловно, быстродействие.
В качестве примера разберем систему реального масштаба времени, которая оперирует геопространственными данными, т. е. точками и объектами в 3-х мерном пространстве, получающая данные с внешнего источника.
На первом этапе определимся, с тем: какая информация будет храниться в БД и какие средства СУБД нам необходимы для реализации задачи резервирования данных проекта.
Какую же информацию требуется хранить в базе данных? Это информация: о координатах отдельных точек, об их принадлежности определенных объектам, о соответствии объекту, определенному типу и т.д.
Поскольку мы используем СУБД, то мы можем кроме базы рабочих (текущих) данных, можем создать БД содержащую справочную информацию необходимую для работы системы, т.к.: каталог объектов и их параметров, типы соединительных линий, информация о протоколе обмена данными с внешним источником. БД должна обеспечивать целостность межобъектных связей при изменении информации об отдельных объектах или их частей, кроме того, проверять соответствие объекта после его изменения заданному типу (простейшая ситуация: типу объекта "точечный" не может принадлежать более одной точки). Для возможности отката состояния системы на один или более
шагов требуется возможность создания полных или инкрементных резервных копий данных. Это предоставляет возможность защиты системы от некорректных действий пользователя.
Мер для повышения стабильности системы можно реализовать очень много, другое дело, что необходимо помнить, что быстродействие системы в целом, должно оставаться на необходимом для решения задач уровне. Поэтому следующим этапом будет оценка быстродействия СУБД, т.е. расчет времени затрачиваемого на необходимые нам операции. И в зависимости от полученных результатов, можно принять решение о пригодности конкретной СУБД в поставленных условиях и оценить необходимые аппаратные ресурсы. В результате второго этапа мы должны найти компромисс между надежностью, быстродействием, а также удобством предоставляемых СУБД средств.
СУБД подразделяются на файловые и серверные. Файловые СУБД обращаются непосредственно к файлу БД при помощи приложения на стороне пользователя, а серверные через интерфейс СУБД реализованный за счет ресурсов сервера. У обоих подходов есть свои плюсы и минусы. Так, например, файловая СУБД не требует серверного интерфейса - это можно рассматривать как большой плюс, с другой стороны это уменьшает уровень защиты информации, поскольку пользователь имеет непосредственный доступ к файлам БД. Кроме того, обеспечение многопользовательского режима в серверной СУБД реализовано гораздо удобнее и надежнее, поскольку сервер является активным участником обмена данными и может предупреждать об изменении данных другими пользователями непосредственно во время работы. Пользователи системы имеют разный уровень доступа, что позволяет избежать конфликтных ситуаций во время обращения ими одновременно к одной и той же информации.
В конечном счете, выбор СУБД требует тщательного анализа на этапе проектирования системы, и в каждом случае индивидуален. В случае проекта, на котором был оттестирован этот подход - "система работы с тахеометрами серии TH 3xx/4xx в режиме реального времени ", была применена СУБД MySQL. Она практически полностью удовлетворяет требованиям проекта по скорости обработки информации и надежности хранения данных. Применение СУБД позволило реализовать возможность восстановления данных с момента начала сессии работы в программе до момента возможного сбоя. Кроме того, в БД хранятся архивные данные предыдущих сеансов работы, которые можно использовать для формирования и передачи объектов картографической среде без подключения прибора.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Буч, Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++ / Г. Буч. - 2-е изд. - М: Бином, 2001. - 560 с.
2. Пол, А. Объектно-ориентированное программирование на С++, 2-е изд. - М., СПб.: "Изд. - БИНОМ" - "Невский диалект", 1999. - 462 с.
3. Страуструп Б. Язык программирования С++ / Б. Страуструп. - М.; СПб.: "Изд. -БИНОМ" - "Невский диалект", 2001.- 1099 с.
4. Чери, С., Готлоб Г., Танка Л. Логическое программирование и базы данных / С. Чери, Г. Готлоб, Л. Танка. М.: Мир, 1992. - 234 с.
© Д.В. Пчельников, 2007
