[發(fā)明專利]一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210344460.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN102831245A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴華;婁建新;婁建宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)翔霏機(jī)電科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 夏雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取方法，特別涉及一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和讀取方法。?

背景技術(shù)

企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是不斷變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，表征生產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位等等是時(shí)刻變化著的；企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ)是生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)如狀態(tài)、電流、電壓、功率、振動(dòng)指標(biāo)等等也是在不斷變化的；生產(chǎn)過(guò)程所處的環(huán)境條件如大氣壓強(qiáng)、溫度、濕度、易燃易爆、有毒、有害氣體濃度等等更是在不斷變化著的。?

生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)無(wú)疑是企業(yè)最寶貴的信息資源之一。任何有進(jìn)取精神的企業(yè)都希望完整地存儲(chǔ)過(guò)程數(shù)據(jù)，從而從生產(chǎn)過(guò)程的“過(guò)去”和“歷史”去分析過(guò)程運(yùn)行的效率和質(zhì)量情況，并從中發(fā)現(xiàn)潛在的隱患，以提高企業(yè)的管理水平和工藝技術(shù)水平。過(guò)程實(shí)時(shí)信息規(guī)模巨大、內(nèi)容瞬息萬(wàn)變的特征給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。?

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)RTDB(Real-Time?Data?Base)的概念最早出現(xiàn)在1988年3月的ACM?SIGMOD?Record的一期專刊中。標(biāo)志著實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)這個(gè)新興研究領(lǐng)域的確立。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)分支，是實(shí)時(shí)領(lǐng)域與數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域的融合，它適用于處理不斷更新的快速變化的數(shù)據(jù)及具有時(shí)間限制的事務(wù)處理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是實(shí)時(shí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，研究人員希望利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)解決實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理問(wèn)題，同時(shí)利用實(shí)時(shí)技術(shù)為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供時(shí)間驅(qū)動(dòng)調(diào)度和資源分配算法。然而，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)并非是兩者在概念、結(jié)構(gòu)和方法上的簡(jiǎn)單集成。?

早期的信息系統(tǒng)受計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)水平的制約，無(wú)法用面向業(yè)務(wù)處理的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)引擎解決實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，目前只有數(shù)家專業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)生產(chǎn)廠家，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)解決方案，如美國(guó)OSIsoft的PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，Aspen?Technology的IP21等。因?yàn)槭恰皩I(yè)”產(chǎn)品，沒有經(jīng)過(guò)商業(yè)軟件市場(chǎng)的充分洗禮，所以其產(chǎn)品價(jià)格十分昂貴，大型企業(yè)實(shí)施實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)僅實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的成本投入可能都在百萬(wàn)元人民幣以上。?

根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程信息化的一個(gè)主要屏障正是實(shí)時(shí)?數(shù)據(jù)庫(kù)軟件產(chǎn)品高昂的購(gòu)置成本和總體擁有成本(TCO)。?

近年來(lái)，在企業(yè)信息化浪潮的推進(jìn)下，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)引擎技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其軟件產(chǎn)品在市場(chǎng)的歷練中日臻完善成熟。企業(yè)IT人員對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件產(chǎn)品的應(yīng)用、維護(hù)也日益得心應(yīng)手。?

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)引擎和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎都是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并以最高的性能給用戶提供可靠、可用的數(shù)據(jù)存取功能，同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行存儲(chǔ)系統(tǒng)資源的自動(dòng)管理。但在應(yīng)用場(chǎng)景上有著重要的差別：?

存儲(chǔ)規(guī)模關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)原來(lái)主要用于存儲(chǔ)企業(yè)的事務(wù)過(guò)程數(shù)據(jù)，而事務(wù)過(guò)程是需要人來(lái)參與的過(guò)程，一個(gè)最繁忙的大型超市每秒需要記錄的數(shù)據(jù)也不會(huì)超過(guò)幾百條。反之，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎主要用于存儲(chǔ)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程多是在控制設(shè)備控制下的連續(xù)化的不斷運(yùn)行的過(guò)程，一個(gè)典型的現(xiàn)代化工裝置每秒產(chǎn)生上萬(wàn)條的數(shù)據(jù)已是較為常見的情況。?

實(shí)時(shí)性因?yàn)槭聞?wù)過(guò)程需要人來(lái)參與，一個(gè)事務(wù)過(guò)程從開始到結(jié)束起碼需要數(shù)分鐘的時(shí)間，最少也要數(shù)秒鐘時(shí)間，而現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程基本上是自動(dòng)過(guò)程，在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可以完成一個(gè)過(guò)程。?

舉例說(shuō)明，如果我們要存儲(chǔ)10000個(gè)工位點(diǎn)1次/每秒的采樣數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)1年需要的磁盤存儲(chǔ)規(guī)模是：數(shù)據(jù)的質(zhì)量碼需要1個(gè)字節(jié)，時(shí)間戳記錄采樣時(shí)間偏移并精確到毫秒需要3個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)假定為單精度浮點(diǎn)數(shù)為4個(gè)字節(jié)，即記錄一個(gè)單精度浮點(diǎn)數(shù)需要8個(gè)字節(jié)。?

8X10000X3600X24X365≈2350GB≈2.29TB?

平均每毫秒需要記錄10條數(shù)據(jù)?

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)引擎的存儲(chǔ)規(guī)模和實(shí)時(shí)性都是非常驚人的。?