Доклад конференции "Корпоративные базы данных-2007"

СУБД ЛИНТЕР: Технология достижений

В последние годы на конференции мы много рассказывали о наших исследованиях в области обработки и хранения данных, и за всеми этими интересными вещами как-то немного отошли от нашего основного продукта. Ведь далеко не все наши исследования получают развитие именно в ЛИНТЕР. Поэтому мы решили в этом году рассказать собственно о системе.

В докладе мы попробовали взглянуть на СУБД ЛИНТЕР через призму требований наших заказчиков. Подобный взгляд нетрадиционен для разработчиков, но если быть честными, то необходимо признать, что большая часть наших инноваций – следствие плотной работы с нашими заказчиками.

Итак, очертим форму и содержание СУБД ЛИНТЕР, исходя из требований заказчиков этой системы. Сразу скажем, что в рамках одного доклада невозможно полностью осветить все возможности СУБД, поэтому мы решили остановиться только на тех моментах, которые нам кажутся наиболее актуальными в настоящий момент.

Благодаря сотрудничеству с нашими японскими партнерами – компанией Brycen, ЛИНТЕР выбран крупнейшими производителями электроники Страны восходящего солнца. Сами по себе задачи, для которых используется ЛИНТЕР, несложные, но имеют одну особенность: система должна обслуживать бытовую электронику.

Вся сложность состояла в том, что СУБД ЛИНТЕР и приложение должны были функционировать в «суровых» условиях ограниченной памяти, ограничений на внешнюю память и непредсказуемых сбоев питания.

Прежде всего, ЛИНТЕР пришлось сделать вариантным. Это значит, что из одних и тех же исходных текстов можно было сделать как мощный сервер, так и малюсенького карлика.

Сложной задачей оказалась работа в условиях непредсказуемых сбоев питания. То, с чем мы столкнулись – устройство, владелец которого вовсе не должен знать, что там внутри, он должен иметь возможность «выдернуть вилку из розетки», нажать на кнопку «Power», поставить другую батарейку, и т.д. Нами было создано несколько тестов, имитирующих подобные условия.

В итоге ЛИНТЕР приобрёл свойства отказоустойчивости, встраиваемости, и вариантности, но, самое главное – мы приобрели огромный опыт разработки специализированных версий СУБД на технологической базе ЛИНТЕР, а также их сопровождения.

Об изменениях в СУБД ЛИНТЕР, инициированных одним из самых активных наших заказчиков – МО Российской федерации.

Прежде всего, повысился уровень защиты от несанкционированного доступа. Министерство обороны подтолкнуло нас к КАЧЕСТВЕННОМУ ПОВЫШЕНИЮ УРОВНЯ ЗАЩИТЫ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА.

2-ой класс защиты – это почти вершина отечественного (да и международного) стандарта защиты для информационных систем. До сих пор ни один из отечественных и зарубежных аналогов не смог достигнуть этой вершины для серийных СУБД.

Многое говорит о том, что отечественные секретные приложения заняли более активную позицию. Проектировщикам уже мало закрыть доступ для непосвященных к той или иной реальной информации. Их уже интересует создание дезинформирующих приложений.

Далее речь пойдёт о наших внедрениях в сфере управления авиаперевозками и автоматизации нефтедобывающих технологий в среде QNX.

Многие изменения в ЛИНТЕР коснулись ее надежности и свойств работы в реальном масштабе времени.

Уже становится очевидным ориентир развития СУБД ЛИНТЕР – РЕАЛЬНОЕ ВРЕМЯ. И ещё СВЕРХСЕКРЕТНОСТЬ и СВЕРХНАДЁЖНОСТЬ.

Благодаря сотрудничеству ВНИИРА в ЛИНТЕР появились - обработка запросов по приоритетам, события и асинхронность работы приложения и СУБД. При этом есть соответствующие SQL запросы для изменения приоритета уже обрабатываемого запроса.

Не все эти конфликты за доступ к данным разрешаются в пользу более приоритетной транзакции. Особенно это касается режима Optimistic Concurrency Control. В ЛИНТЕР оптимистичный режим основан на протоколе BACKWARD VALIDATION, что мало соответствует понятиям о реальном масштабе времени. Здесь более подойдёт протокол FORWARD VALIDATION.

События были разработаны для Real-Time системы управления самолётами для аэропорта Пулково. Этот механизм, предоставлял возможность отслеживать изменения состояния объектов базы данных в реальном времени.

Пока же, как это уже было сказано выше, эту функцию отслеживания обработки запроса взяли на себя приложения.

Мы пока сталкивались приложениями, которым требуется СУБД с мягкими директивными сроками. Может быть, ещё с неким промежуточным звеном – можно было использовать УСЛОВНО МЯГКИЕ ДИРЕКТИВНЫЕ СРОКИ (выполняем запрос, даже если не успеваем вовремя, но при необходимости откажемся от его выполнения).

Кроме того, требуется большой этап загрузки базы (в базе до 90% статичных данных). На этом этапе нужно максимально эффективно расположить данные, посчитать некие «полуфабрикатные» данные, объединить в кластеры данные, которые при запросах приложения будут соединяться друг с другом и т.п.

Этап времени исполнения – это этап реального времени. Значит, необходима и другая СУБД. Обе эти СУБД – должны быть вариантами одной системы.

Ошибки приложения реального времени очень дороги и очень болезненны. Это естественно. Иначе не было бы и речи о реальном масштабе времени.

Любой сбой в любой подсистеме на этапе обслуживания объектов управления чреват чрезвычайным происшествием. В частности и отставание по времени так же практически эквивалентно сбою.

Отмечаются особенные требования к надёжности и максимальной масштабируемости таких систем (ДЕСЯТКИ И СОТНИ ПРОЦЕССОРОВ). Кроме того, важна АДАПТИВНОСТЬ «на лету».

БАЛАНСИРОВКА НАГРУЗКИ – ещё одна важная способность СУБД РВ. Нельзя допускать простаивание вычислительных ресурсов, если другие напряженно работают.

В последнее время заказчиков, работающих со встраиваемыми системами в режиме реального времени становится больше. И это очень хорошо. С одной стороны это помогает нам развивать ЛИНТЕР в соответствующем направлении, а с другой – говорит о том, что промышленная автоматизация в нашей стране действительно начинает набирать обороты.

Презентация Microsoft PowerPoint (4900КБ)