СУБД UMS-FADтм

Содержание

Слайд 2

Системотехническое решение СУБД UMS-FADтм

Административный клиент GAI

Фреймворк UMS:
веб-сервер UNET
виртуальная машина UVM
компилятор байт-кода UBC
сетевой

Системотехническое решение СУБД UMS-FADтм Административный клиент GAI Фреймворк UMS: веб-сервер UNET виртуальная
шлюз UGW

Двигатель FADтм

Драйвер LCD

База данных repoDB

Слайд 3

Особенности СУБД UMS-FADтм

Расширенная реляционная модель данных ERM
Денормализованные отношения
Ассоциативные массивы данных
Служебные домены первичных

Особенности СУБД UMS-FADтм Расширенная реляционная модель данных ERM Денормализованные отношения Ассоциативные массивы
ключей данных
Мультиверсионная архитектура
Отсутствие блокировок объектов базы данных
Отсутствие журналов транзакций и сегментов отката
Сериализуемый уровень изоляции транзакций
Механизм поиска в виде матричных деревьев

Слайд 4

Ассоциативный массив

Ассоциативный массив

Слайд 5

Расширенная реляционная модель данных ERM

Денормализованные отношения – максимально полные информационные образы типов

Расширенная реляционная модель данных ERM Денормализованные отношения – максимально полные информационные образы
объектов предметной области
В типах объектов поддерживаются логические связи между составляющими доменами (в виде иерархий)
Первичные ключи – функционально независимые атрибуты служебного домена уникальных идентификационных номеров
Вторичные ключи – соответствуют вторичным ключам базовой реляционной модели данных RM
Манипуляционный и целостный аспекты модели ERM соответствуют подобным аспектам модели RM
Доменный состав отношений модели ERM соответствует атрибутному составу классов объектно-ориентированной модели данных прикладных решений

Слайд 6

Кортеж данного -мультимножество

Фамилия - Кузнецов

Имя - Иван

Телефон - Рабочий

Номер - 495 365

Кортеж данного -мультимножество Фамилия - Кузнецов Имя - Иван Телефон - Рабочий
2987

Телефон - Мобильный

Номер - 916 120 6582

Телефон - Неизвестно

Номер - 499 268 5049

УИН - 27498752063

Слайд 7

Структура кортежей данных

Атрибуты каждого кортежа связаны в иерархическую структуру
Арность кортежей в общем

Структура кортежей данных Атрибуты каждого кортежа связаны в иерархическую структуру Арность кортежей
случае не равна арности отношений
Кортежи могут содержать повторяющиеся атрибуты или группы атрибутов
Каждое отношение содержит головной кортеж, содержащий стандартный набор атрибутов, имеющих неопределенные значения, и соответствующий одному из типов объектов предметной области
Максимальный размер одного кортежа ограничен возможностями файловой системы
Кортеж может содержать ссылки на фрагменты неструктурированной информации, хранимые в файле базы данных или в отдельных файлах

Слайд 8

Мультиверсионная архитектура СУБД UMS-FADтм

Значение УИН данного

Новое значение атрибута

ID атрибута

ID

Значение УИН данного

Старое значение

Мультиверсионная архитектура СУБД UMS-FADтм Значение УИН данного Новое значение атрибута ID атрибута
атрибута

ID атрибута

Адрес УИН данного

Узлы М-дерева

Старая версия данного

Новая версия данного

Адрес атрибута

Слайд 9

Структура версий данных

Каждое данное состоит из первичной версии и набора дельта-версий, логически

Структура версий данных Каждое данное состоит из первичной версии и набора дельта-версий,
связанных совпадающим уникальным идентификационным номером (УИН)
Версии содержат номера транзакций записи
Модифицированные атрибуты в составе версий данных логически связаны служебным идентификатором экземпляра атрибута (ID)
Запись новых версий данных осуществляется без чтения и блокировки старых версий, на основании УИН данных и ID атрибутов
Все версии данных хранятся в одном отношении
Очистка базы данных от устаревших версий данных производится в фоновом режиме путем консолидации версий

Слайд 10

Двоичное сбалансированное матричное дерево поиска

Корневой указатель

7

3

11

1

5

9

13

8

4

12

2

6

10

14

Значение ключа четного поддерева = 2L x

Двоичное сбалансированное матричное дерево поиска Корневой указатель 7 3 11 1 5
Y , где L – уровень дерева, Y - сомножитель

Позиция узла дерева на уровне = (Y + 1) / 2

Значение ключа нечетного поддерева = (2L x Y) - 1

Значение ключа общей вершины = (K1 + K2) / 2, где K1,2 – значение ключей нижних узлов

Слайд 11

Особенности матричных деревьев поиска

Матричные деревья поиска относятся к самобалансирующимся двоичным деревьям
Включению элемента

Особенности матричных деревьев поиска Матричные деревья поиска относятся к самобалансирующимся двоичным деревьям
в матричное дерево предшествует присвоение номера элементу в порядке записи в базу данных
Отдельное матричное дерево состоит из четного и нечетного поддеревьев (поиск во вдвое меньшем числе элементов)
В процессе балансировки участвуют не более 4 элементов (в отличие от половины элементов любой другой разновидности самобалансирующихся деревьев)
В случае монотонно возрастающего порядка записи элементов матричные деревья не требуют балансировки
Механизм поиска состоит из нескольких ярусов матричных деревьев – типы данных, домены, дескрипторы атрибутов

Слайд 12

Сравнение эффективности реализации RM и ERM моделей данных

Узлы B+деревьев

Узлы M-деревьев

Список данных,

Сравнение эффективности реализации RM и ERM моделей данных Узлы B+деревьев Узлы M-деревьев
узлов M-деревьев, кодов и значений атрибутов

Список листьев B+деревьев

Словарь кодов и значений атрибутов

Таблицы данных

ER модель A – индексируемые атрибуты, N – нормальная форма, F – сканирование файлов

ERM модель A = max, N = 1, F = 0

Обращения к диску

Запись ~ L/2 Чтение ~ 0

Запись ~ 0 Чтение ~ 0

Запись ~ 0 Чтение ~ 0

Запись ~ 2 Чтение ~ 1

Запись ~ N Чтение ~ 1 (+ F)

Запись ~ 1 Чтение ~ 1

Запись = A x (L/2 + 2) + 2N Чтение = A x 3 + 2F x N

Запись = 1 Чтение = 1

Обращения к диску

Итого:

Итого:

Сегменты отката

Запись ~ N Чтение ~ 1 (+ F)

Оперативная память

Энергонезависимая память

Слайд 13

Основные инновации СУБД UMS-FADтм

Многомерная база данных, полностью размещенная на внешнем носителе
Физическая структура данных,

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

Слайд 14

Компоновочные решения UMS-FADтм

Клиентское приложение

Фреймворк UMS

LCD

FAD

База данных

Веб-браузер

Веб-браузер

Триггеры, хранимые процедуры, пользовательские функции, представления,

Компоновочные решения UMS-FADтм Клиентское приложение Фреймворк UMS LCD FAD База данных Веб-браузер
серверные приложения

Клиентское приложение

FAD

База данных

Библиотека функций

Библиотека функций

Библиотека функций

1

2

3

4

Способы реализации: 1 - клиент-серверная архитектура 2 - распределенные базы данных 3 - библиотеки расширения 4 - серверные приложения 5 и 6 - встраивание двигателя FAD

6

UNET

UVM

UGW

СУБД

СУБД

СУБД

5

4

Слайд 15

работает на платформе 64-разрядных операционных систем UNIX/Linux

работает на платформе 32/64-разрядных операционных

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, аналитическими системами и табличными процессорами

Клиентская часть

Серверная часть

СУБД UMS-FADтм реализована в клиент-серверной архитектуре

Слайд 16

Масштабирование СУБД UMS-FADтм

Слейв-сервер

Реплика БД

Запись

Репликация

Чтение

Мастер-сервер

Слейв-сервер

Мастер БД

Реплика БД

Запись

Репликация

Запись

Запись

Чтение

Клиент

Клиент

Клиент

Клиент

Клиент

Клиент

Масштабирование СУБД UMS-FADтм Слейв-сервер Реплика БД Запись Репликация Чтение Мастер-сервер Слейв-сервер Мастер

Слайд 17

Индустриальный тест ТРС-С по оперативной обработке транзакций OLTP

Пиковая производительность СУБД UMS-FADтм составила 1

Индустриальный тест ТРС-С по оперативной обработке транзакций OLTP Пиковая производительность СУБД UMS-FADтм
миллион транзакций в минуту в расчете на одно ядро процессора
Цена одной транзакции в минуту СУБД UMS-FADтм составила единицы центов США

Слайд 18

Зависимость времени чтения от объема реляционной и многомерной баз данных: 5, 10

Зависимость времени чтения от объема реляционной и многомерной баз данных: 5, 10
15 и 20 млн. данных

10

20

30

40

0,01

0,02

0,03

0,04

Время, секунды

Данные, млн. единиц

СУБД UMS-FADтм

Реляционная СУБД

Имя файла: СУБД-UMS-FADтм.pptx
Количество просмотров: 107
Количество скачиваний: 0