7 实时数据库及其在工业综合自动化中的应用.ppt

内容回顾 数据库基本概念 电子商务 企业信息自动化 数据仓库 实时数据库 工厂生产过程控制 电力或数据网络管理 证券交易等 本课程主要讨论的现代数据库技术 分布式数据库 电子商务 企业信息自动化 数据仓库 实时数据库 工厂生产过程控制 电力或数据网络管理 证券交易等 现代数据库应用要求 数据库应用正在并将继续从传统领域不断地迅速向新的现代领域扩展： CAD/CAM/CIMS或工厂自动化、过程控制等工程应用； 数据通信、电力调度、电话交换等网络管理； 电子银行事务、证券股票交易、电子商务； 雷达跟踪、空中交通管制、武器制导、指挥系统； 图像处理与模式识别、实时仿真等。 现代应用的对数据库的要求 强有力的数据建模能力 新的查询设施 支持元数据处理 强有力的数据存储与共享能力 高级的现代事务管理 先进的图形设施 “识时”的系统执行 触发器或主动能力 现代数据库研究 现代数据库就是支持现代应用、满足上述现代应用要求的数据库，它是一个范畴，不是一类数据库，更不是一种数据库（像Oracle，SQL Server）。 知识表示：语义模型、过程模型、事件模型、时态模型 体系结构：面向对象、时态、实时、主动 事务模型：系统、结构、语义 执行模型： 资源模型 现代数据库的研究领域 现代数据库就是支持现代应用、满足其除传统应用要求以外还有特殊要求的数据库。 整体系统方面：面向对象数据库、时态数据库、实时数据库、主动数据库 体系结构方面：内存数据库、分布式数据库、并行数据库、数据仓库 应用方面：工程数据库、科学与统计数据库、超文档数据库、演绎数据库等 分布式数据库技术 分布式数据库自20世纪80年代以来一直是数据库与信息系统中的一个重要而热门领域，是数据库和网络技术相互渗透有机结合的结果。克服了集中式数据库的许多缺点，适合于一般企业的分散型结构。 一个分布式数据库由一系列的场地组成，通过某种通信网络连接在一起 每个场地自身有一个完全的数据库系统 所有场地都可以协同工作 分布式数据库系统的特点 客户/服务器模式数据库技术 分布式数据库技术结构 分布式数据库系统的特点 分布式数据库系统的特点 分布式数据库系统的特点 分布式数据库技术 分布式数据库系统是数据库技术和网络技术两者相互渗透和有机结合的结果。 概念：分布式数据库由一组数据组成，这些数据物理上分布在计算机网络的不同结点上，逻辑上属于同一个系统。 特点：分布性、逻辑整体性 分布式数据库技术 所谓的“分布式数据库”实际上是一种虚拟的数据库，它的各个组成部分物理地存储在许多不同场地上的不同数据库中。 为什么要实施分布式数据库 企业自身经常就是分布是的，一个企业在逻辑上和地理上被分为公司、部门、工作组等等。 每个部门都会有自己的数据。这样，企业的整个信息资源就被分裂成信息孤岛。 分布式数据库系统正是为把这些孤岛联系在一起的桥梁。 使数据库的结构能够反映企业的结构。 实时数据库技术 现实世界中，有许多应用包含了对数据的“定时”存取和对“短暂有效”数据的存取。这些应用一方面需要维护大量共享数据和控制知识；另一方面其应用活动有很强的时间行们要求在一定的时刻和一定的时间期限内从外部采集数据，按比例之间的联系存取已获得的数据和处理采集的数据，再及时作出响应。 同时需要数据库技术和实时数据处理技术 实时数据库技术 实时数据库系统就是其事务和数据都可以具有定时特性或显式的定时限制的数据库系统。 数据库研究工作的动机在于利用数据库技术的特点或优点来解决实时系统中的数据管理问题；实时系统研究工作则为给实时数据库系统提供时间驱动调度和资源分配算法。 实时应用要求 结构复杂性 可计划性 分布规律性 实时特性 可预报性 合作性 不可逆性 应急计划 数据库与实时系统 数据库系统的主要功能：数据描述、数据正确性维护、有效的数据库存取、查询与事务的正确执行、数据的安全和可靠性保护 当前实时系统处理的信息量很大，对数据库的功能要求也越来越迫切。但这种数据库系统不适合于实时应用，关键在于没有考虑与数据及其处理相联系的定时限制。 系统的性能目标是吞吐量和平均响应时间。 数据库与实时系统 实时系统所支持的应用具有很强的时间性要求，其处理活动与数据都是定时性的。 实时系统强调的是定时性，系统目标是满足各种时间限制。 数据库与实时系统的结合导致了实时数据库系统的产生。 实时数据库的特征 一个典型的实时系统包括 被控系统：考虑的应用过程、外部环境/物理世界 执行控制系统：监视被控系统的状态、协调和控制它的活动 数据系统：有效地存储、操纵与管理实时（准确和及时）的信息 实时数据库的特征 数据以记录的结构存储在内存中 特点： 高速的数据存储和恢复 使用预定义的数据结构可加快实施进度 嵌入式的数据进程处理