МногомернаяСУБД UMS-FAD

Физическая структура данных
СУБД UMS-FAD
Дескриптор 2
Дескриптор 1
Дескриптор 3
Координата 1
Координата 3
Координата 2
Координата 3
Координата 1
Координата 2
Координата 2
Координата 1
Координата 3

Независимая линейная развертка
сжатого двухмерного пространства
Измерение 1
Измерение 2
Дескрипторы координат
Дескрипторы координат

Сбор и хранение информации
Аналитическая обработка информации
Прогнозное и ситуационное моделирование
Управление бизнес-процессами
Интеграция разнородных информационных потоков
Многомерная система управления базами данных UMS-FAD обеспечивает параллельную работу в режимах

работает на платформе 64-разрядных операционных систем Unix/Linux
работает на платформе 32/64-разрядных операционных систем Unix/Linux и Microsoft Windows
обеспечивает обмен информацией с реляционными базами данных и табличными процессорами
Клиентская часть
Серверная часть
СУБД UMS-FAD реализован
в клиент-серверной архитектуре

Отличия СУБД UMS-FAD
Многопользовательский доступ к информации без блокировки базы данных
Транзакционную целостность информации без журнализации данных
Запись информации без нормализации данных
Поиск информации без индексации данных
Определение схемы и манипулирование данными с использованием языка многомерных запросов MQL

Основные преимущества СУБД UMS-FAD
Реальная многомерная модель данных (измерения, гиперкубы, координаты) в отличие от имитированной многомерной модели в реляционных СУБД (таблицы, домены, атрибуты)
Неограниченное количество измерений и координат, используемых в схеме базы данных, в отличие от известных многомерных СУБД

Многомерная модель данных позволяет
Радикально увеличить производительность СУБД
Снизить требования к мощности аппаратной платформы
Предотвратить «взрывной» рост потребности в объеме памяти компьютера

Основные инновации
СУБД UMS-FAD
Многомерная база данных, полностью размещенная на внешнем носителе
Физическая структура данных, включающая только значимую информацию
Схема базы данных, изменяемая в фоновом режиме

Векторное представление данных и метаданных
Позволяет присваивать произвольный набор характеристик (координат) каждому объекту учета базы данных
Обеспечивает сжатый формат записи информации в цифровых кодах
Поддерживает изменение/удаление информации на логическом уровне
Обеспечивает совместное хранение в общем файле данных, метаданных и неструктурированной информации

Схема данных
СУБД UMS-FAD
Объект – элементарный объект предметной области (человек, автомобиль, сооружение, организация и т.п.)
Координата – одна из характеристик объекта (имя, национальность и т.п.).
Измерение – множество координат одного типа (имена, национальности и т.п.)
Иерархия – набор измерений, иерархически связанных между собой (год – месяц – число, страна – город – улица – дом и т.п.)
Гиперкуб – множество объектов одного типа

Информационный обмен в СУБД UMS-FAD
Сервер приложения: программный интерфейс доступа к базе данных, графический интерфейс пользователя, контроллер и модель данных приложения
Сервер базы данных: аутентификация, авторизация, многопользовательский доступ, создание схемы базы данных, запись, чтение, изменение, удаление, транзакционная целостность, репликация, поддержка версий данных/метаданных, триггеры, пользовательские функции, хранимые процедуры, представления
Файловая система: операции с файлом базы данных
Веб-браузер: представление данных и передача файлов

Резидентная часть СУБД UMS-FAD
– буфер копий метаданных/данных
Информация, размещаемая в буфере:
Режим 1
Справочники кодов и значений координат
Режим 2
Справочники кодов и значений координат
Двоичные деревья поиска метаданных
Режим 3
Справочники кодов и значений координат
Двоичные деревья поиска метаданных
Контент, частичный или полный, базы данных

Прикладное программирование
в СУБД UMS-FAD
Сервер приложения: программный и графический интерфейсы, контроллер и модель данных
UMS и пакет компонентов DBA: классы/объекты Python, Ruby, Java, C++
Фреймворки: Django (Python), Ruby-on-Rails (Ruby), Spring (Java), Qt (C++), .NET (MSIL)
Сервер базы данных FAD: триггеры, хранимые процедуры, пользовательские функции, представления
Язык MQL

Пример создания схемы базы данных «Абоненты телефонной сети»

Шаг 1. Объявление измерений
Тип объекта
Идентификационный номер
Фамилия
Имя
Отчество
Город
Улица
Дом
Наименование оператора телефонной сети
Код оператора телефонной сети
Абонентский номер телефона

Шаг 2. Объявление иерархий измерений
Фамилия
Имя
Отчество
Город
Улица
Дом
Наименование оператора телефонной сети
Код оператора телефонной сети
Тип объекта
Код оператора телефонной сети
Абонентский номер
Идентификационный номер

Шаг 3. Объявление типов объектов
Тип объекта (Абонент)
Идентификационный номер
Фамилия
Город
Тип объекта (Телефон)
Абонент
Тип объекта (Оператор)
Идентификационный номер
Наименование оператора телефонной сети
Оператор
Тип объекта (Телефон)
Идентификационный номер
Код оператора телефонной сети
Телефон
+
+
+
–
+
+
–
–
–
–
–

Шаг 4. Схема базы данных
Тип объекта (Абонент)
Фамилия
Город
Тип объекта (Телефон)
ИН
+
+
–
–
Гиперкуб абонентов
УИН
–
–
Тип объекта (Телефон)
Код оператора
Номер телефона
ИН
–
–
Гиперкуб телефонов
–
–
Тип объекта (Оператор)
Наименование оператора
Код оператора
ИН
–
–
Гиперкуб операторов
–
–

Справочники
кодов и значений координат
Коды
Измерение типов объектов
Телефон
хххххххх
Оператор
Абонент
хххххххх
Индекс

Двоичные деревья поиска
дескрипторов координат
Корневой указатель
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты
Адрес координаты

Многомерный векторный формат файла базы данных
Дескриптор 1
Координата 2
Дескриптор 2
Дескриптор 3
Дескриптор 4
Дескриптор 5
Дескриптор 6
Дескриптор 7
Координата 1
Координата 3
Координата 4
Координата 5
Координата 1
Координата 2
Координата 1
Координата 4
Координата 5
Координата 6
Координата 7
Координата 2
Координата 3
Координата 1
Координата 2
Координата 3
Координата 5
Координата 6
Координата 7

Тестирование производительности СУБД UMS-FAD

Индустриальный тест ТРС-С
по оперативной обработке транзакций OLTP
Пиковая производительность СУБД UMS-FAD составила 1 миллион транзакций в минуту в расчете на одно ядро процессора (с использованием RAM-диска)
Цена одной транзакции в минуту составила единицы центов США

Изменение скорости реакции системы при росте объема БД
с 5 до 20 млн. объектов учета