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关键词:高校本科;考试方式;改革;数据库
课程考试是高校本科教育工作中的重要环节,是评价学生、检验学习效果、促进创新人才培养的主要手段。而考试方式又是考试技术环节中的重要问题。面对当前本科生的学习状态、考场上的纪律情况、毕业生的就业及工作状况,作为本科教师不得不深思:我们的考试方式是否能提高学生的学习兴趣?是否能促进适合知识经济时代创新人才的培养?科学合理的考试方式能够引导学生并及时纠正学习方向上的偏差,从根本上调动学生的学习积极性和创造性。如果考试方式不当,一方面会助长高校教育中的某些不良风气,另一方面会挫伤学生的积极性和自尊心,阻碍创新能力的培养。
一、现行高校本科课程考试方式存在的主要问题
目前高校本科大多数课程的考试方式采取课程结束后的一次性闭卷形式。尽管各种开卷、论文、实际操作、大型作业等考试方式越来越多,但所占比例仍不够大,且多限于选修性质的课程。闭卷考试考题比较单一,客观题较多,而论述、分析等主观题较少,理论性知识多,导致学生死记硬背应付考试,难以对学生的分析能力、操作能力、创新思维等进行培养和评价。具体体现在以下几个方面。
(一)考试目的存在误区
考试是高校检查效果、评价教学质量、评定学生成绩和反馈教学信息的重要手段之一。然而大多数教师认为学生学完了自己所教的课程,应该给个结论,因而考试仅仅是为了给学生学了某门课程下个结论而已;对于学生来说,考试就是为了得到较高的分数,取得学分,获得奖、助学金、优先入党、谋取文凭与学位。因此没能对课程进行全面分析,尤其缺乏对学生知识掌握情况,能力形成情况的了解。教师则是在改完试卷得出分数,即认为课程结束,教学任务完成,很少有人对考试结果进行认真分析、做出评鉴,并及时反馈给学生。学生则是为了考试而学习,每天“读死书”。这种墨守成规、不善思考、满足书本、不敢质疑的学习态度与方式,与时代所倡导的创新精神是相背离的。
(二)考试方式单一
目前我国大部分高校本科都存在着考试方式比较单一,主要表现在现行考试习惯于一次性闭卷考试,很少能充分利用多种考试手段。严重存在着闭卷多,开卷少;笔试多、口试、答辩方式少,理论考试多,技能、操作、实践能力考查少;一次考试定论多,数次考试及综合评价少。此考试的弊端在于偶然性大,不能客观、全面的反映学生的真实水平,不仅对教学起不到应有的积极作用,相反会阻碍学生创造力和个性的发展。然而高校教育培养的是复合型、实践性的高级人才,除了要求学生掌握必备的理论知识外,更侧重于学生动手能力、创新能力的培养。
(三)考试内容重知识轻能力
在很多课程的试题中,考试内容基本上是教科书上有的、教师讲过的,且要求学生按标准答案做题,很少有自由发挥的机会。考试前学生要求教师划重点、划考试范围已经是司空见惯的事。试卷上很少有要求学生运用综合知识解决实际问题的试题,忽视了对学生各种能力的培养。重记忆轻创新,也就是说学生把学习的重点放在死记硬背上,缺乏学习的主动性和创造性。逐渐形成了“接受-复制性思维”,遏制了“创造-发散性思维”。
(四)重考试结果
现在的考试在很多时候都是“一锤定音”,只根据学生的期末成绩便对其进行评价。这是极不利于学生成长的,在一定程度上也会增加学生的惰性和一部分学生的心理不平衡。
(五)考试分析反馈不够
期末考试面临寒暑假,多数教师把试卷改出来登录了成绩就算了事,有的教师即使做了试卷分析,也只是按规定统计及格率,排分数段等肤浅应付。真正使教研组的老师能认真坐下来,组织分析研究试卷,确定考试的难易度、灵活度、开放度、学生的掌握度以及对知识的延伸度等很少。这样,考试对教学的反馈促进功能就发挥不出来。
二、其他先进国家大学考试方式的借鉴
在国外,大学考试的形式至少在二十多种以上,如无人监考考试、论文、开卷考试、阶段测试、试验和实地考察、答辩、专题讨论、口头演示、同学评价、图片演示、设计、制图或模型、个人研究项目、小组研究项目、自评、以计算机为基础的评价、资料分析、书评、图书馆运用评估项目、课堂表现、作文、实习和社会实践笔记或日记、口试以及闭卷口试等。
美国大学的课程很少统考,多是由专业教师根据既定的教学进程和要求,自行组织考核。考核方式呈现多样化,尤其注重对学生的能力培养。澳洲大学的学生考核模式可以概括为“以平时成绩为主,考试成绩为辅”。这样的考评模式既鼓励学生平时努力,撰写文章,互相交流,积极参与课上讨论等良好的学习、研究习惯,又避免了抱佛脚、死记硬背等不良学习习惯,值得借鉴。
三、数据库系统概论课程改革实践
数据库系统是一门综合性、实践性很强的信息基础设施的核心技术和重要基础课程,它作为IT类相关专业的主干技术基础课程之一,对培养学生科学的思维方法和开发方法,对后续课程的学习、完成毕业设计和今后从事实际工作等方面起着十分重要的作用。
如何教授该门课程才可以取得较好的效果;如何能让学生从这门课程中感受到乐趣,激发他们的兴趣,最终能发掘出学生的潜能和创新精神,体现他们创造性的思维和才能。我们经过长时间反复思考在对该课程考试方式方面做了一些新的尝试。
(一)灵活多样的考试方式和评价方法
任何一种单一的考试方法,只能满足某一方面目的的需求。要想通过考试达到测量、评价学生的学习状况和综合素质,单一的考试方式肯定是欠科学的。
在对计算机、信息管理类专业学生所授“数据库系统”课程的教学过程中,我们采取了相对灵活多样的考试方式和评价方法。首先把该课程分为理论教学、实验教学和课程设计三个环节来进行,每个环节上都有不同的考试方式和评价办法。理论教学中的采用笔试考试和课外读书报告方式(通过数据库专题网站进行数据库新技术学习笔记);实验教学中的实验操作演示(含口试)及实验报告考试方式;课程设计中的论文和答辩考试方式等。
相应的评价方法分为五个部分,即作业(含读书笔记)、出勤(含课堂问答)、实验成绩、课程设计答辩、期末笔试成绩。
考试方式的选择应本着具体问题具体分析的原则,即根据不同学科的区别,根据具体考试内容的性质特点和目的要求,选择考试方式,以对学生进行立体式的、多方位、多层面的测查,尽可能全面地获得有关学生素质水平的信息。
(二)过程考试与集中考试相结合,增加平时成绩在总成绩中的比重
数据库系统概论课程中的基本技能的考核通过实验环节采用多次过程化考试方式。该门课程的实验环境采用是:Access+SQLServer,编程语言不限(VB、JAVA、.NET等)。每次实验进行单元能力测试,包括基础模块测试和应用模块的测试。基础模块测试主要考核工具的使用,进行数据库建立、查询及应用等,如Access的使用;应用模块测试主要考核使用SQL命令进行数据库建立、查询及应用(SQLServer)。每次考核若干个技能点,不但要看结果,还要看速度。最后是期末的集中考试方式。
学生在学习过程中的每次过程化考核成绩累加起来,算作学生的平时成绩(包括读书笔记、出勤、每次实验成绩),学生最后成绩的得出,按照平时成绩50%,期末集中考试成绩50%计算。随着考试条件和手段的进一步改善,可加大平时成绩在总成绩中的比重。
这种考试方式强调考试过程化,它把考试作为教学过程的重要组成部分,将考试贯穿于整个教学过程中,就像企业对其产品质量进行全过程监控一样,能够促进学生在平时下功夫,把精力用在对课程内容的掌握上;有利于及时诊断出教与学两个方面存在的问题,以便及时采取措施,调整教与学的努力方向,顺利实现教学目标。
(三)基本技能考试和综合技能的考试相结合
教师在教学过程中一定要注重学生的综合素质培养、知识的综合运用,手段上采用案例教学,同时要注重实践。
前面提到基本技能的考试是通过课程实验进行的,而数据库系统的综合技能的训练是通过课程设计进行。在开课时就给学生布置一些课程设计题目,要求一个学期下来学生能够独立完成一个应用系统。最后采用答辩和论文报告的考试方式进行考核。学生需要经过认真的选题,查阅大量的资料,进行一番精心设计,在调查、设计、编写程序、测试等基础上才能完成。
课程设计是对学生的一种综合训练,这种综合训练和考核既包括了对课程内容的理解和吸收,也包括对课程所学知识的综合运用,还包括一些和课程相关知识的了解、掌握和应用。对提高学生的综合素质、培养学生的创新意识与实践能力具有特殊的作用。实践证明课程设计也是学生非常喜欢的一种方式,对学生的就业非常有利。
(四)个体考试与小组考试相结合
数据库基本技能考试与期末集中考试采用的是个体考试方式,而课程设计的综合性考试则采用小组考试方式。教师只对小组评分,小组长将教师的评分进行分配。
由于课程设计采取分组方式,每个小组同一个题目,不同小组的题目不同。因此考试方式是分组答辩方式,每个学生既是答辩人,又是评委。答辩人一边在计算机上演示,一边讲解自己设计的软件的功能,还要讲解增加在软件设计中的“得意之作”以及今后有待改进之处。其他同学再帮他指出设计中的不足,对于答辩人在软件设计中的闪光点,同学们纷纷取经。每组答辩完毕,由学生和教师共同评选出优秀软件。通过答辩,又给同学们提供了一次互动学习、互相交流的机会。
通过对数据库课程的考试改革,我们深深体会到:学生们对该课程的学习兴趣浓厚了,学习热情大大提高了,而且在没有降低考试要求的情况下全部通过了考试,并且优良的比例也有较大的提高。
积极改革高校本科课程考试方式和评价体系,探索平时考核与期末考试相结合、教师考核与学生相互及自我评价相结合,引导学生积极思维,“考”以致“思”,“考”以“创新”,建立灵活多样的课程考试方式和考核评价体系,真正把考试变成学生能力培养的一个重要环节。
参考文献:
1、张运舟.对高校考试改革的一点思考[J].河套大学学报,2006(1).
2、赵芳枝.以大学考试改革促进创新人才培养[J].北京理工大学学报,2007(S1).
[关键词]SQLServer2000;数据导入;DTS
1SQLServer2000常用的数据导入导出方法
1.1通过DTS的设计器进行导入或导出
DTS的设计器功能强大,支持多任务,也是可视化界面,易于操作,但熟悉的人一般不多,如果只是进行SQLServer数据库中部分表的移动,用这种方法最好,当然,也可以进行全部表的移动。在SQLServerEnterpriseManager中,展开服务器左边的+,选择数据库,右击,选择Alltasks/ImportData...(或Alltasks/ExportData...),进入向导模式,然后按照提示一步一步进行就可以了,里面分得非常详细,可以灵活的在不同数据源之间复制数据,非常的方便,而且还可以另存成DTS包,如果以后还有相同的复制任务,直接运行DTS包就行,省时省力。也可以直接打开DTS设计器,方法是展开服务器名称下面的DataTransformationServices,选LocalPackages,在右边的窗口中右击,选NewPackage,就打开了DTS设计器。值得注意的是:如果源数据库要拷贝的表有外键,注意移动的顺序,有时要分批移动,否则外键主键,索引可能丢失,移动的时候选项旁边的提示说的很明白,或者一次性的复制到目标数据库中,再重新建立外键,主键,索引。其实在建立数据库时,建立外键,主键,索引的文件应该和建表文件分开,而且用的数据文件也分开,并分别放在不同的驱动器上,有利于数据库的优化。
1.2利用Bcp工具
这种工具虽然在SQLServer2000的版本中不推荐使用,但许多数据库管理员仍很喜欢用它,尤其是用过SQLServer早期版本的人。不过Bcp确实有其局限性,首先它的界面不是图形化的;其次它只是在SQLServer的表(视图)与文本文件之间进行复制。但是另一方面,它也有其优点:性能好,开销小,占用内存少,速度快。
1.3利用备份和恢复
先对源数据库进行完全备份,备份到一个设备(device)上,然后把备份文件复制到目的服务器上(恢复的速度快),进行数据库的恢复操作,在恢复的数据库名中填上源数据库的名字(名字必须相同),选择强制型恢复(可以覆盖以前数据库的选项),在选择从设备中进行恢复,浏览时选中备份的文件就行了。这种方法可以完全恢复数据库,包括外键,主键,索引。
1.4直接拷贝数据文件
把数据库的数据文件(*.mdf)和日志文件(*.ldf)都拷贝到目的服务器,在SQLServerQueryAnalyzer中用语句进行恢复:
EXECsp_attach_db@dbname=’test’,
@filename1=’d:\mssql7\data\test_data.mdf’,
@filename2=’d:\mssql7\data\test_log.ldf’
这样就把test数据库附加到SQLServer中,可以照常使用,如果不想用原来的日志文件,可以用如下的命令:
EXECsp_detach_db@dbname=’test’
EXECsp_attach_single_file_db@dbname=’test’,
@physname=’d:\mssql7\data\test_data.mdf’
这个语句的作用是仅仅加载数据文件,日志文件可以由SQLServer数据库自动添加,但是原来的日志文件中记录的数据就丢失了。
1.5在应用程序中定制
可以在应用程序(PB、VB)中执行自己编写的程序,也可以在QueryAnalyzer中执行,这种方法比较灵活,其实是利用一个平台连接到数据库,在平台中用的主要是SQL语句,这种方法对数据库的影响小,但是如果用到远程链接服务器,要求网络之间的传输性能好,一般有两种语句:
1.5.1select...intonew_tablenamewhere...
1.5.2insert(into)old_tablenameselect...from...where...
这两种方式的区别是前者把数据插入一个新表(先建立表,再插入数据),而后者是把数据插入已经存在的一个表中,一般来说,第二条语句强于前者。
1.6SQLServer的复制功能
SQLServer提供了强大的数据复制功能,也是最不易掌握的,具体应用请参考相关资料,值得注意的是要想成功进行数据的复制工作,有些条件是必不可少的:
1.6.1SQLServerAgent必须启动,MSDTC必须启动。
1.6.2所有要复制的表必须有主键。
1.6.3如果表中有text或image数据类型,必须使用withlog选项,不能使用withno_log选项。
另外maxtextreplsize选项控制可以复制的文本和图像数据的最大规模,超过这个限制的操作将失败。
1.6.4在要进行复制的计算机上,应该至少是隐含共享,即共享名是C$或D$…。
1.6.5为SQLServer使用的WindowsNT账号不能是一个本地的系统账号,因为本地的系统账号不允许网络存取。
1.6.6如果参与复制的服务器在另外的计算机域中,必须在这些域之间建立信任关系。
2实现基于网页的数据库数据导入
那么,如何实现基于网页的数据库数据导入呢,下面利用一个比较简单的网络介绍一下。
假设某局域网的网络拓扑结构如下所示:
其中服务器A和工作站B位于局域网内,工作站C与服务器D位于Internet内,局域网与Internet是物理隔离的,工作站C与工作站D在同一个办公室内,服务器A上的数据库管理系统是Oracle,服务器D上的数据库管理系统是SQLServer2000。由于工作需要,要求把服务器A的有关数据导入到服务器D上。
2.1通常的工作流程:
2.1.1在工作站B上运行客户端软件,将服务器A上数据导入到本地的dbf文件。
2.1.2用移动硬盘把dbf文件从工作站B拷贝到工作站C上。
2.1.3在工作站C上,用ftp软件将dbf文件上传到服务器D上。
2.1.4在工作站C上,运行远程桌面软件登录到服务器D上。
2.1.5在服务器D上,执行DTS,将dbf文件中的数据导入到SQLServer
数据库。
2.1.6在服务器D上,运行相关存储过程,做数据的后期处理工作。
在许多情况下,因为各种不同情况的需要,这个工作流程每天(甚至更短的时间内)就要执行一次,非常繁琐,而且使用手工操作,很容易出错。下面提出一种改进的方案。
2.2改进后的工作流程
2.2.1在工作站B上运行客户端软件,将服务器A上数据导入到本地的dbf文件。
2.2.2用移动硬盘把dbf文件从工作站B拷贝到工作站C上。
2.2.3在工作站C上,打开服务器D上的相关网页,利用网页将dbf文件的数据导入到服务器D上的SQLServer数据库中。
首先,要在网页里实现上传功能,把dbf文件从工作站C上传到服务D上,这里就不多介绍了。要通过网页把dbf文件导入到SQLServer中,需要借助DTS可编程对象。DTS包含一组可编程COM对象,主要包含:DTS.Package、DTS.Connection、DTS.Step、DTS.ExecuteSQLTask、DTS.DataPumpTask、DTS.Transformation。
在ASP网页里,通过用VBScript脚本创建调用DTS可编程COM对象,可以完成数据导入任务。SQLServer2000有比较详细的文档资料介绍DTS编程,但没有给一个具体的例子,如果仅参考文档资料,难度比较大,开发时间也会相当长。这里大概的介绍一下开发程序的过程。首先,在SQLSever2000的DTS设计器里,创建DTS包,实现从dbf文件到SQLServer2000的数据导入,把后期处理的存储过程也添加到DTS包里。将这个DTS包另存为VBScript文件。有了这个VBScript文件,开发程序就容易多了,加入所需要的其他代码,就可以在网页里实现数据库的数据导入。
参考文献
【1】张莉,等.SQLServer数据库原理及应用教程[M].北京:清华大学出版社,2003.
关键词:资源整合异构数据库互操作联邦式数据库
1引言
异构数据库互操作问题作为数据库领域的研究热点和难点课题,在国内外的学术界和工业界都引起了广泛的关注。自20世纪80年代以来,国外许多公司和科研单位对异构数据库的集成进行了大量研究,取得了不少成果,但国内对异构数据库集成的研究还处于开始阶段。
2异构数据库互操作的概念
异构数据库(HeterogeneousDatabase)集成是数据库技术从完全集中到逻辑集中、物理分布(传统分布式数据库)乃至逻辑分布、物理分布(异构数据库)这一发展过程的结果,也是兼顾已有系统自治性并实现新的数据共享这一现实需求的有效手段。
异构数据库的异构特征包括两个级别:系统一级的异构和语言一级的异构,主要体现在以下几个方面。
(1)计算机体系结构的异构:各个参与的数据库可以分别运行在大型机、小型机、工作站、PC或嵌入式系统中。
(2)操作系统的异构:各个数据库系统的基础操作系统可以是Unix,WindowsNT,Linux等。
(3)数据库管理系统的异构:一种是数据库概念模式的异构:有层次、网状、关系和面向对象4种;另一种是数据库物理模式的异构:指概念模式相同,但数据结构不同,比如Oracle与SQLServer同属关系型,但结构不同。
异构数据库互操作的实现包括三个功能要素:(1)为用户提供功能强大且操作灵活的互操作可视化界面,通过它用户可以直观地对多个异构数据库进行透明访问;(2)提供高级语言数据库访问调用级接口,至于调用级接口的实现层次可由设计者视具体清况而定;(3)支持环境开放性,可能的话还应该支持实现语言开放性。
异构数据库系统的目标在于实现不同数据库之间的数据信息资源、硬件设备资源和人力资源的合并和共享。异构数据库系统集成就是要将数据库系统的不同,操作系统的不同,操作平台的不同或者底层网络的不同进行屏蔽,使得用户就可以将异构数据库系统看成普通的数据库系统,用自己熟悉的数据处理语言去访问数据库,如同访问一个数据库系统一样,对其进行透明的操作。
3实现异构数据库互操作的途径
面对异构数据库的互操作需求,主要从两个方面同时进行努力:一是建立标准,即建立统一的数据库规范,消除由于标准的不完善而造成的各数据库系统间的差异;二是构建异构数据库互操作平台,实现对多个异构数据库的透明访问。
随着对数据库互操作问题的深入研究,基于不同角度,许多研究者提出了可行的异构数据库互操作途径,这些途径在实现互操作的深度、广度和高度上各不相同,都有各自所适应的特定环境和需求。从异构数据库的核心思想出发,把实现互操作的途径归纳为两大类。
3.1系统级异构互操作
对于DBMS系统一级异构的网络环境下的数据库互操作,主要有四种实现途径。
(1)数据库网关(DatabaseGateway)
数据库网关是一种中继器,它能提供应用级的异构数据库集成的手段。网关的主要作用是转换和通信。
数据库网关可以建立比较稳定和透明的数据库互操作,但是其缺点也较为明显。诸如不关心如何屏蔽数据库之间的异构性,不支持事务处理,资源冗余,用户受限于数据库厂商,不能任意选择客户机平台及目标数据库等问题。
(2)公共协议/数据转换协议技术
公共协议是异构数据库进行通信时采用的公认的数据协议,即公认的系统间传递SQL请求和结果的形式。最常见的协议是ANSI/ISO的关系数据存取(RDA)标准、SGA(SQLAccessGroup)规范和IBM的分布式关系数据库结构(DRDA)。与数据库网关相比,公共协议更具有可扩充性和开放性,能较好地实现异构数据库的透明访问、支持多种网络协议和多种客户平台,是实现异构数据库互操作的有效途径之一。
公共协议/数据转换协议的缺点是协议本身的低效率带来的速度问题。
(3)公共编程接口
公共编程接口包括客户应用编程界面(CAPI)和服务器应用编程界面(SAPI)。CAPI是一组过程库,通常驻留在客户端,通过装载后端专用的驱动程序访问不同的数据库。SAPI提供一个应用编程界面,控制服务器与客户应用请求和目标数据库之间的交互。如Microsoft的ODBC、Oracle的SQL*NET以及IDAPI。其优点有:由于提供了统一的调用级接口,使用户免除了应用程序随数据库改变而改变的痛苦;通过API可使应用程序直接操纵数据库中的数据。数据库访问API的缺点是:针对每一个数据库都需要有一个与其对应的驱动程序;由于不同的驱动程序所支持的数据类型和对数据的操作都不相同,其完全透明地访问异构数据库的能力有限;实现效率过分依赖于驱动程序,而驱动程序将标准语法转换成相应数据库的命令语法要花费大量的时间。
(4)中间件技术(MiddleWare)
中间件是处于应用程序及应用程序所在系统的内部工作方式之间的软件,它的基本思想是在各后端数据源和前端应用程序之间建立一个抽象层。把应用程序与系统所依附软件的较低层细节和复杂性隔离开来,使应用程序开发者只处理某种类型的单个API,而其他细节则可以由中间件处理。这样就使系统对每个不同数据源的操作变成对单一的中间件的操作,而后再对中间件进行异构处理。使用中间件技术解决异构数据库集成的问题,将会给系统集成带来很多的好处。这是因为中间件不仅能够使得前端用户访问后端的异构数据库实现透明化,并且保证了访问接口的开放性,这样可以使系统在以后功能上的扩展更加方便。通过中间件来访问数据库的另一个好处就是所有的客户端的请求都发送到了中间件上,减轻了数据库服务器的负担,保证了数据库服务器的性能不会降低。同时,中间件的采用极大地提高了系统的可维护性,在系统内部的某个逻辑发生变化时,只要改变中间层的相应处理程序,前台用户界面不需要做任何的改动,这样就大大降低了系统维护的费用。
3.2数据结构与语义级异构互操作
目前,对于数据结构和语义一级异构的数据库互操作的研究有紧密耦合和松散耦合两种思想,具体体现于多数据库系统、联邦数据库系统和分布式数据库系统三种方法。
(1)多数据库系统
所谓多数据库系统就是一种能够接受和容纳多个异构数据库的系统,允许各个异构数据库的“自治性”。多数据库系统是一个广义的概念,是相对于如集中式数据库系统或分布式数据库系统那种逻辑上具有同一管理系统而言的,它以多元和分布为主要特征。多元是指它多个彼此区别的集中式或分布式数据库系统;分布则是指数据分布在不同场地的数据库系统中,由各自的管理系统进行管理。
多数据库技术的目标是为在多个数据库之间实现互操作,解决数据库资源共享找到一种技术途径。一般采用分布、异构、自治三个特性作为尺度来刻画多数据库系统。使用这种方法,用户需要显式地指明所要访问的数据库。多数据库系统采用自下而上的方法来实现。
(2)分布式数据库(DistributedDatabase)
分布式数据库的基本思想是抛弃原有的数据库系统,在网络环境下建立分布的数据库系统,在体系结构、事务处理模型等方面重新设计从而解决信息共享与互操作问题。分布式数据库系统分为同质分布式数据库和异质分布式数据库。像Oracle、Sybase、Informix等都是同质分布式数据库系统,这类系统的实现相对来说比较容易一些。异质分布式数据库管理系统大多是在已有的一些数据库管理系统的基础上实现的。
(3)联邦式数据库(FederatedDatabase)
联邦式数据库系统是网络技术和分布式数据库技术发展的必然结果,它是由一组能协调工作,又可以独立自治的部件数据库组成。它可以是原先不分布的,又可以是分布的,具有分布性、自治性、异构性三大特性。
联邦式数据库与分布式数据库系统的区别在于:分布式数据库系统虽然在物理上是分散的,但因为有统一的数据模型及全局数据模式,所以它在逻辑上却是集中的,因此用户感觉到的是一个完整的数据库。显然,这种系统可用于某个专用领域的系统,但不适于不同领域间的异构系统的集成。相反地,联邦式数据库系统是由在不同结点上松散耦合分布的异构成员数据库构成,各联邦成员间的一种松散结合。构成联邦成员的可以是一个集中式数据库,也可以是一个分布式数据库,它们可以根据需要(按某种组合)加邦或者根据需要退出联邦。联邦式数据库没有全局模式,各子系统(即联邦成员)按自己的需求建立各自的数据模式。其成员之间的数据共享关系,通过由协商确定的输入/输出模式来建立,单个成员有权拒绝或允许其它成员结点对它的访问。因此,它能够支持多库系统的分布性、异构性和自治性,使之产生满意的集成。超级秘书网
异构数据库的互操作技术使得数据库在原有技术领域发挥重要作用的同时,在未来新的应用领域也有着重要的影响,如地球观测系统EOSDIS、电子商务、保健信息系统、数字出版、协同设计等领域。
参考文献
[1]萨师煊,王珊.数据库系统概论.北京:高等教育出版社,2000.2.
[2]张水平,万映辉等.异构数据库的集成与互操作.计算机应用研究,2000(1).
[3]郑振楣,于戈等编著.分布式数据库.北京:科学出版社,1998.
[4]刘艳梅.基于COM/DCOM组件标准实现异构数据库的联合使用:[博士学位论文].北京:北京理工大学,2000.
[5]唐巍,周俊林,李晓.异构数据库集成方法初探.计算机应用研究,1999(8).
[6]王艳君,王运格,吴丽红.异构数据库间数据集成的方法.烟台师范学院学报,1999,Vol.15(4).
【关键词】嵌入式移动数据库移动计算系统结构
嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域向广泛的应用领域发展,各种嵌入式移动数据库产品纷纷涌现。尤其是对移动数据处理和管理需求的不断提高,紧密结合各种智能设备的嵌入式移动数据库技术已经得到了学术界、工业界、军事领域、民用部门等各方面的重视,不断实用化。随着智能移动终端的普及,嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域逐步走向广泛的应用领域。
一、嵌入式移动数据库的发展现状
1、数据库技术一直随着计算的发展而不断进步,随着移动计算时代的到来,嵌入式操作系统对移动数据库系统的需求为数据库技术开辟了新的发展空间。嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域逐步走向广泛的应用领域。随着智能移动终端的普及,人们对移动数据实时处理和管理要求的不断提高,嵌入式移动数据库越来越体现出其优越性,从而被学界和业界所重视。
2、移动计算是一种新型的技术,它使得计算机或其他信息设备在没有与固定的物理连接设备相连的情况下能够传输数据。移动计算的作用在于,将有用、准确、及时的信息与中央信息系统相互作用,分担中央信息系统的计算压力,使有用、准确、及时的信息能提供给在任何时间、任何地点需要它的任何用户。所谓移动数据库是指支持移动计算环境的分布式数据库。由于移动数据库系统通常应用在诸如掌上电脑、PDA、车载设备、移动电话等嵌入式设备中,因此,它又被称为嵌入式移动数据库系统。
3、移动计算环境比传统的计算环境更为复杂和灵活。计算平台的移动性、连接的频繁断接性、网络条件的多样性、网络通讯的非对称性、系统的高伸缩性和低可靠性以及电源能力的有限性等因素对移动数据库的性能提出了相当高的要求。移动技术的发展必将对嵌入式移动数据库的发展起强大的推动作用,同时嵌入式移动数据库的发展也能促进移动计算的广泛应用。
二、嵌入式移动数据库的主要特点
嵌入式移动数据库系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下五个特点:
1、系统内核小。由于嵌入式移动数据库系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
2、专用性强。嵌入式移动数据库系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全两个概念。
3、为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式移动数据库系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。
4、高实时性的系统软件(OS)是嵌入式移动数据库软件的基本要求。而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。
5、嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量仍然存在一定程度的限制,另外,由于大部分嵌入式系统必须具有较高的实时性,因此对程序的质量,特别是可靠性,有着较高的要求。系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量仍然存在一定程度的限制,另外,由于大部分嵌入式系统必须具有较高的实时性,因此对程序的质量,特别是可靠性,有着较高的要求。
三、嵌入式移动数据库的关键技术
嵌入式移动数据库技术目前已经从研究领域向更广泛的应用领域发展,随着移动通信技术的进步和人们对移动数据处理和管理需求的不断提高,与各种智能设备紧密结合的嵌入式移动数据库技术已经得到了学术界、工业界、军事领域、民用部门等各方面的重视。人们将发现,不久的将来嵌入式移动数据库将无处不在。人们希望随时随地存取任意数据信息的愿望终将成为现实。
1、备份恢复。嵌入式数据库的备份和恢复与大型DBMS管理数据库不同,不能简单以独立的服务或类似形式进行,而要按照某种简化方式完成。
2、数据复制与缓存技术。该技术是解决移动数据库数接性的关键技术,在现有DBMS基础上进行修补以适应移动计算也采用该技术。传统的复制/缓存技术都是假设客户机和服务器之间是经常保持连接的,并基于这个前提来维护一致性。这在移动计算中是不适用的。目前,针对移动计算特点开展数据复制/缓存技术的研究最具代表性的是:J.Gray的两级复制机制、CODA系统以及缓存失效报告广播技术等。另外,SYBASE公司的移动数据库产品SQLANYWHERE和SQLREMOTE也采用该技术来支持移动计算环境。
3、事务处理。嵌入式数据库系统中的事务处理在前端可以简单化,但在整个应用系统中,可能需要结合移动计算环境的特征进行事务处理控制。
4、数据广播。数据广播的研究可分为服务器和客户机两个方面:服务器主要考虑如何组织广播数据,即数据广播的调度;移动节点主要考虑如何利用本地缓存进一步减少查询广播数据的时间。在国内,长沙国防科技大学的周兴铭院士对数据广播进行了深入研究,提出了数据广播的多盘调度算法。
5、系统快速启动。嵌入移动设备的系统可靠性和可用性,相对于固定主机而言一般相对偏低,因此发生系统故障的概率可能大大提高。因此,在这样的计算环境或计算平台上,必须保证系统在发生软件纠错不可实现的情况下,能够通过硬件进行系统的快速启动。由于移动设备的资源限制,嵌入式移动数据库一般和应用系统集成在一起,作为整个应用系统的前端而存在,而它所管理的数据集可能是后端服务器中数据集的子集或子集的副本。
6、安全性。许多应用领域的嵌入式设备,是系统中数据管理或处理的关键设备,因此嵌入式设备上的数据库系统,对存取权限的控制较严格。同时,许多嵌入式设备具有较高的移动性、便携性和非固定的工作环境,也给嵌入式移动数据库带来了潜在的不安全因素。同时,某些数据的个人隐私性又很高,因此在防止碰撞、磁场干扰、遗失、盗窃等对个人数据安全的威胁上,还需要提供充分的安全性保证。
五、嵌入式移动数据库的方向
信息时代,数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机,为嵌入式移动数据库市场展现了美好的前景,同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战,从中我们可以看出未来嵌入式移动数据库系统的几大发展方向:
1、嵌入式移动数据库开发是一项系统工程,因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。目前很多厂商已经充分考虑到这一点,在主推系统的同时,将开发环境也作为重点推广。比如三星在推广Arm7,Arm9芯片的同时还提供开发板和版及支持包(BSP),而WindowCE在主推系统时也提供EmbeddedVC++作为开发工具,还有Vxworks的Tonado开发环境,DeltaOS的Limda编译环境等等都是这一趋势的典型体现。当然,这也是市场竞争的结果。
2、网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽日益提高,使得以往单一功能的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一,结构更加复杂。这就要求芯片设计厂商在芯片上集成更多的功能,为了满足应用功能的升级,设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力,同时增加功能接口,如USB,扩展总线类型,如CANBUS,加强对多媒体、图形等的处理,逐步实施片上系统(SOC)的概念。软件方面采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。
本文给出嵌入式移动数据库的定义,描述了嵌入式移动数据库的体系结构并简单分析它的特点,然后详细分析了嵌入式移动数据库的关键技术。相信随着科技的发展,嵌入式移动数据库技术也必将给人们的生活带来更大的方便和改变。(3300字)
参考文献:
1、蕊.党群.邓先习嵌入式移动数据库系统研究[期刊论文]-福建电脑2008(9)
2、姚敏锋.张晶嵌入式移动数据库的应用研究[期刊论文]-电脑与信息技术2007(05)
然而,针对给定系统环境,数据作为必需数据项,不能和其他实体存在联系,联系仅在实体之间表示。考虑因素。对于数据库设计,是将现实世界信息向信息世界的转变过程。因此,在数据库设计中,需考虑如下问题:一是数据库作为现实世界信息有效、真实反映,通过DBMS开展数据库设计,在数据库使用过程中,需要确保较高性能、效率,保证方便维护、有效实施。二是设计方法。对于数据库设计而言,主要包含六个阶段:数据收集与分析、数据模型的获取、分析数据库细节、建立数据库、维护数据库、改进数据库。对于数据库设计而言,这六个阶段十分重要,必须认真研究、反复推敲,方可确保数据库正确实施。
在数据库设计中,信息设计十分重要。因此,针对数据库设计,必须重点研究信息设计。针对信息设计,E-R设计法是最佳方法。利用E-R设计法,将信息设计属于数据世界、现实世界的纽带。在数据库设计中,E-R设计模型优势十分明显,该模型约束因素较少,具有较强随意性、灵活性。同时,E-R设计模型稳定性较强,若启动新数据库系统,通过E-R设计模型,即可重新设计数据,省略了诸多烦琐环节。在E-R设计图作为直观性工具,容易被客户接受,即使是非专业人士,也可实现交流。
在数据库设计时,非常依赖函数,一个数据库好坏与否,需检验数据库与用户需求是否相符,能否真正满足用户需求。因此,我们必须优化、解决数据库问题。数据库使用时,查询过程的等待执行时间较长,这是数据库的最明显问题。对于这一问题,必须加强分析、优化。实施问题优化,必须考虑查询执行时间较长的原因,在运算过程中,为什么花费时间较长。对于这一问题,笔者认为优化方法如下:第一,尽可能选择先做。在数据库查询时,极大缩短了执行预算时间,大多数选择中间计算,使得中间结果明显变小。第二,在建瓯之前,实施联结之前,对文件进行提前、适当的处理。第三,运用正确表达式,尽可能确保公式简单化,防止复杂、烦琐处理。第四,对于部分选择乘积联合为一个联结,由于联结特殊,尤其是相等联结,必须同一选择乘积要节约时间。利用一些具体措施,在数据库使用之前实施优化,提升数据库的高效性,进而为人们提供更为便捷的信息服务。第五,加强数据库保护。为提高数据库安全性,必须加强信息保护,通过数据库保护,实行并发操作。
目前,著名数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix、Microsoft、MicrosoftAccess、VisualFoxPro等,这些产品各以自己特有的功能,在数据库市场上占有一席之地。下面简要介绍几种常用的数据库管理系统。
1.Oracle。Oracle是一个最早商品化的关系型数据库管理系统,也是应用广泛、功能强大的数据库管理系统。Oracle作为一个通用的数据库管理系统,不仅具有完整的数据管理功能,还是一个分布式数据库系统,支持各种分布式功能。Oracle使用PL/SQL语言执行各种操作,具有可开放性、可移植性、可伸缩性等功能。
2.Sybase。最新版本的SybaseAdaptiveServer与以前的版本相比,具有更丰富的功能设置,Sybase比较强大的地方在于它对资源的低占有率上。在这一方面,Sybase15还引入了新的“专利查询过程技术”,显示了增强的性能和降低的硬件资源消耗。
3.MicrosoftSQLServer。MicrosoftSQLServer是一种典型的关系型数据库管理系统,可以在许多操作系统上运行,它使用Transact-SQL语言完成数据操作。由于MicrosoftSQLServer是开放式的系统,其它系统可以与它进行完好的交互操作。
4.MicrosoftOffice。作为MicrosoftOffice组件之一的MicrosoftAccess是在Windows环境下非常流行的桌面型数据库管理系统。Access既拥有用户界面(VB可以用来开发用户界面);也拥有逻辑、流程处理,即VBA语言(VB也可以用来做逻辑处理);又可以存储数据,即在“表”中存储数据。使用MicrosoftAccess无需编写任何代码,只需通过直观的可视化操作就可以完成大部分数据管理任务。在MicrosoftAccess数据库中,包括许多组成数据库的基本要素。这些要素是存储信息的表、显示人机交互界面的窗体、有效检索数据的查询、信息输出载体的报表、提高应用效率的宏、功能强大的模块工具等。
5.VisualFoxPro。VisualFoxPro是Microsoft公司VisualStudio系列开发产品之一,简称VFP是Xbase数据库家族的成员,可以运行于Windows9X/2000和WindowsNT平台的32位的数据库开发系统。VisualFoxPro提供了一个功能强大的集成化开发环境,采用可视化和面向对象的程序设计方法,使数据管理和应用程序的开发更加简便。VisualFoxPro是数据库管理软件,可实现数据与应用程序独立。
二、如何选择适合自己的数据库软件
1.按性能应从以下几个方面予以考虑:
(1)构造数据库的难易程度;(2)程序开发的难易程度;(3)数据库管理系统的性能分析;(4)对分布式应用的支持;(5)并行处理能力;(6)可移植性和可扩展性;(7)数据完整性约束;(8)并发控制功能;(9)容错能力;(10)安全性控制;(11)支持汉字处理能力。
2.按需求来选择
选择一个数据库的主要理由就是它的功能是否可以很好地支持你的应用程序。人们通常使用数据库来完成的任务有:支持Web、事务处理、文本搜索,有的情况下复制也是一个重要的要求。在事务处理方面,Oracle看上去更有领先优势,接下来是微软的SQLServer。没有一个开源数据库具有可以与Oracle相媲美的事务处理功能。
3.按易用性和管理来选择;
4.按支持性来选择;
5.按成本因素来选择。
三、结论
Oracle是商业数据库的代表,具有非常丰富的功能、广泛的平台支持和大量的附加功能。目前Access更常用一些,Access不是一种存储格式,是一种软件。ACCESS这个软件本身就具有开发者使用的界面和适合于“最终用户”的界面。但学习FoxPro可为学型数据库管理软件大典基础。微软的SQLServer只可以运行在其Windows操作系统平台上。不过由于Windows操作系统的广泛普及,缺乏对其他系统的支持并没有阻挡SQLServer的市场份额的增长。SQLServer是真正的中大型数据库,VFP是桌面数据库,使用方便、易学,但实际上牺牲了真正数据库的一些功能,如安全性;此外,VFP既是数据库又是编程语言(开发工具)。SQLServer是中大型数据库,VFP是带有自身数据库的编程语言。
总体来说,选择什么样的数据库要看你的应用程序的需要。如果它是以阅读数据库为主的Web应用,MySQL无疑是最佳选择。而如果需要那些事务处理和复杂的数据库功能,那么可选择Oracle和微软的SQLServer。如果你需要一些商业数据库的高级功,但又不想支付授权费用,那么可以考虑PostgreSQL或Ingres。对于嵌入式数据库应用,MySQL和Sybase所占有的系统资源最少。总之,最适合的才是最好的!
参考文献:
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城镇土地调查数据库的主要内容包括:土地权属、土地登记、土地利用、基础地理、影像等信息。城镇土地调查数据库建设的依据是《城镇地籍调查规程》、《城镇地籍数据库标准》和二次调查相关技术标准、规范和办法等,根据城镇地籍测量、城镇地籍调查和土地登记成果,建立了城镇土地调查数据库。①数据检查。利用自主开发的MDIGS数字化系统对入库前的地籍、地形图、入库基础街坊图内业数据进行100%的检查,对检查到的线型、符号等地形要素、数据字段属性等错误自动或人工进行了及时改正,保证了入库基础数据的完整性、正确性。在数据库内,利用ARCGIS9.3拓扑检查工具、“城镇地籍建库管理软件以及“ACCESS2003”数据库工具,对所有录入的地籍调查表主、子表项、勘丈数据、街坊面积、街坊数据图等100%进行了严密地检查。对检查中发现的问题,由相关作业人员进行了更正。②数据入库。借助数据库管理系统,将图形和属性数据转入城镇土地调查数据库管理系统。③数据库建设质量控制。对城镇土地调查数据库建设进行全过程质量控制,包括基础数据源质量控制、环节质量控制、交接检查、数据自检、数据库建设成果质量检查。数据库建设过程中重要的过程数据和质量控制记录进行了保存,以保证数据质量的可追查性,确保数据安全。④统计数据输出。经检查合格后的入库数据,按《城镇地籍调查规程》、二次调查的规定输出各种统计报表。
2上交产品质量
根据对样本图幅综合质量特性的检测结果,无锡市锡山区第二次土地调查1:500城镇土地调查(A标段)各项精度指标均需符合技术设计书和规范的要求,质量保证可靠。上交质量包括控制测量资料和城镇土地调查质量,其中控制测量资料包括一二级导线观测记录手簿、一二级导线平差计算成果、图根导线计算成果、一二级导线点点之记、埋石图根点点之记、一二级导线点成果表、图根点成果表、控制点展点图、仪器鉴定资料;城镇土地调查资料包括街道街坊分布图、城镇地籍调查表及相关资料、宗地界址点坐标及面积表、以街坊为单位的宗地面积汇总表、以街道为单位的土地分类面积汇总表、城镇土地分类面积统计表、1:500分幅地籍图接合表、宗地图、新旧街坊对照表、新旧宗地号对照表。上交质量还应该包括数据建库资料(宗地图分幅地籍图光盘、城镇地籍数据库)、专项调查统计资料(工业用地、基础设施用地、金融商业服务用地、开发园区用地、房地产用地统计)、文档资料(无锡市1:500城镇土地调查技术设计书、技术总结检查报告)。
3总结
本文所说的数据库中,首先是用户数据,而用户数据主要包含的是档案管理部门工作人员的信息,即其用户名与密码。相关工作人员在对文件进行管理前应当先进行身份认证,通过后方可进行操作。为了保证档案管理系统的安全性,在用户正常登录时,session对象中将用一个变量保存对应的用户名,但是非法请求管理页面时,那么对象中的用户名变量为空将页面重定向到登陆页面强制登陆。接着是文件数据,文件数据记录的包括一般属性与几个重要的附加属性。一般属性即是档案的成文时间、收文时间、文件题目、文件字号与类别等,而附加属性包括文件类型,就是标志该档案是以何种方式提交的,图形还是文本,附加属性还有文件状态,即档案是公开还是保密,或是针对哪些级别公开哪些级别保密。一个单位的档案一般都是繁多而复杂的,往往有许多历史类档案,而这些档案如果全部以文本的形式加以呈现,且完全由人工进行管理,那么必将会出现效率低下的问题,同时也很难将档案的价值完全发挥出来,所以我们应当将档案系统与现今科技发展相结合,比如对文件进行扫描,然后将其传入数据库,这样一来又省事又省时。但是与此同时我们不能忽略的另一个重要问题是两种格式的文件如何在一个数据库中进行统一,针对这样的问题,我们可以这样解决,即在文件表中增加一个文件路径,针对图片格式的档案,可以将该档案中的图片文件保存成磁盘文件,接着还需要再创立一个磁盘文件按照顺序记录各个图片的路径,数据库中记录该磁盘文件的路径。而对于文本类的档案,可以将档案的主体内容存入一个磁盘文件中,数据库中记录该文本的路径。
二、档案管理系统的设计档案管理系统
是由不同的动态网页所构成的,而该系统的各项功能也借助动态网页得以实现,档案管理人员、档案使用人员以及档案管理系统和后台数据库之间的交互,从而实现单位管理与文件管理的功能,而档案管理人员可以在经过身份验证后对这些档案进行管理。对档案进行的管理包括对档案的添加修改以及删除。其中添加页面与修改页面比较相似,但是修改页面上的控件已经有了初始值,而添加页面中的数据控件默认是空值,所以添加、修改页面可以在同一个页面中得以实现,在引用比较具体的页面时的区分方式是利用URL后的查询字符串。在对这些档案数据进行操作管理时,也有需要注意的地方,比如在页面提交前应当首先进行客户端的验证,从而保证提交数据的完整性与准确性,其次为了避免重复记录在数据提交到服务器后还要进行服务器端的验证。在对数据库中的图形文件进行处理时也有许多应当注意的问题,首先是图形文件的修改,这是文件管理中一个比较难操作的模块,在对图形文件进行修改时,我们一定会重新上传图片,与此同时也要显示出原来的图片,但是此时图片的大小与数量尚未确定,可能会是档案管理系统的页面出现排序混乱的现象,所以该档案管理系统中只有删除图形文件的功能,没有修改图片的功能。而添加图形文件时也有其比较特殊的部分,即我们无法确定这个文件中具体的图片数量,即页面中无法固定文件上传控件的数量,此时我们可以在进入添加图形文件页面前先向服务器提交一个数据表明这个文件包括多少图片,而后服务器根据这个数据去生成相应数量的文件上传控件,对于文件上传我们可以利用程序从提交的数据中分离出图片信息,或者是使用特定的文件上传组。与此同时还有客户端的验证问题,针对这种问题我们也有相应的解决方案,那就是利用服务器端脚本去生成客户端脚本。在对该系统进行开发时,我们可以利用MicrosoftVisualInterDev作为系统的开发工具。该工具可以对某些对象的属性方法进行自动处理,提高了拼写的准确率与编程速度。同时这个工具还能够将档案中的某些关键词句进行蓝色加粗显示,极大地方便了我们的阅读。在系统完成后,必须应经过相应的测试,模拟实际工作进行测试,保证无问题后可投入运行。
三、档案管理系统更新的意义
本文以面向文档的NoSQL作为数据持久层,面向文档的NoSQL数据库的数据结构设计相对于关系型数据库来说容易许多,在对数据进行查询、数据库操作接口方面都有很大的优势]。因为面向文档的NoSQL数据库不支持多张表的JOIN操作,因此在对面向文档的NoSQL数据集合进行设计的时候需要考虑到这方面的因素。本监测系统主要的业务功能可以分为3个模块,分别是小区信息查询模块、报表统计模块和用户、终端管理模块,因此,数据集合的设计同样从这三个方面进行设计。各个数据集合之间的关系如图1所示。考虑到在对数据表进行设计所依据的原则基本一致,因此以下仅对小区信息查询模块的数据表设计进行着重分析。设计数据模型需要结合系统的特点进行分析。此系统主要实现的功能是对小区天线参数信息进行保存、管理,并以友好的界面展示给用户,并响应用户的各种操作。因此,在大部分的操作中,存储天线实时参数的ANTENNAARGS表会产生大量的插入操作,本文根据各个表的不同读写比进行了设计,如图2所示。本文将天线表、区域表以内嵌的形式放入了小区表,将天线参数表设计成单独的集合,并以引用的方式指向了小区表主要是考虑到天线参数集合是被访问最频繁的表,会产生大量的读写操作,因此在小区集合与天线参数集合之间采用的是范式化的模式。其中,天线工参表(ANTENANARGS表)用来存储从各个采集终端传输至管理系统的小区天线实时数据信息,具体如表1所示。小区信息表(CELL表)用来存储各个小区的地址、天线相关参数详细信息,如表2所示。除了上述表之外还有采集终端表(TERMI-NAL)、天线信息表(ANTENNA)和告警表(ALARM-REPORT)等。数据库运行时,自动将所对应的数据存入相应表中。
2数据库自动分片设计
管理系统在运行中会产生大量的写操作,进而带来频繁的磁盘I/O操作,在大数据下,最好采用将数据库分布在多台服务器上,即分片[7]。本文采用Auto-Sharding(自动分片)及Replic-Set(复本集)相结合的方式来减轻单个数据库服务器的负载,即在每台Server上各自运行一个实例,组成一个Replic-Set,最后再各运行一个实例,组成ConfigServer。直接执行Addshard操作即可增加分片以缓解服务器的压力,实现动态扩展。分片的实现重点在于片键设计。本文将保存天线参数信息的集合声明了一个复合片键{Lacci:1,Day:1}。当来自不同的小区(可以根据Lacci进行判断)向集群系统插入数据时,可以预计到在大部分情况下,同一小区的数据会落在单个块或片上。
3数据库查询的实现
数据查询功能为本数据库设计的重要功能之一。数据库将小区信息、天线参数等相关的数据信息根据用户的要求,以界面或报表的形式全部或部分的显示给用户。基于本数据库的设计,用户通过数据查询菜单进入相应查询界面,获取小区信息、终端信息及告警信息等。实现“天线工程参数查询”功能的工作流程如图3所示。为了实现小区天线参数查询功能,客户端需要向数据库发送2次请求,用户根据需求,向控制器发送查询请求,控制器处理查询命令,对相应的小区进行信息查询,待小区返回信息后,将用户的查询命令发送至对应小区,根据需求读取有用信息,并返回给用户。跟关系型数据库相比,由于省去了大量的多表连接操作,实际上查询的效率要高于基于关系型数据库的多表连接查询。查询工作的SQL语句如下。
4数据库备份与恢复
数据安全在数据库设计中有很重要的地位。在各种意外情况下,如计算机硬件故障等,对数据库进行备份和恢复能够保障数据的完整性和安全性,使得数据损失降到最小[8]。本数据库设计的备份选用的是副本集的方式[7]:在主节点上进行操作,写入的数据被一步地同步到所有的从节点上,并从主节点或从节点上读取数据,如果主节点由于某些原因断线,会自动将一个从节点提升为主节点。在查询分析器中运用SQL语句完成数据库的备份和恢复。在数据库管理界面中,用户通过数据库备份与恢复功能进行相应操作,确保数据的正确行和完整性。
5结束语