[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Zaawansowane Systemy Baz Danych – ZSBD
Aktywne bazy danych
Wykład prowadzi:
Tomasz Koszlajda
Aktywne bazy danych
Niniejszy wykład jest poświęcony aktywnym bazom danych. W przeciwieństwie do
klasycznych – biernych baz danych, systemy zarządzania aktywnymi bazami danych
mogą podejmować autonomiczne działania związane z procesami informacyjnymi
użytkowników bazy danych. Mechanizmy aktywności baz danych pozwalają w prosty
sposób rozszerzać funkcjonalność systemów zarządzania bazami danych.
1
Zaawansowane Systemy Baz Danych
–
ZSBD
Plan wykładu
• Model ECA
• Dziedziny zastosowania
• Schematy aktywności
• Zdarzenia elementarne
• Definiowanie aktywnych reguł
• Zdarzenia złożone
• Metodyki projektowania
Aktywne bazy danych (2)
Celem wykładu jest poznanie mechanizmów aktywności oferowanych przez
współczesne systemy zarządzania bazami danych.
W ramach wykładu zostanie przedstawiony powszechnie akceptowany model
aktywności ECA. Pokazane zostaną typowe dziedziny zastosowań dla aktywnych baz
danych. Następnie poznamy podstawowe własności aktywnych baz danych: dostępne
schematy aktywności, typy zdarzeń elementarnych oraz sposób definiowania zdarzeń
złożonych. Definiowanie aktywnych reguł zostanie zilustrowane przykładami z różnych
komercyjnych aktywnych systemów baz danych. Na koniec przedstawimy
podstawowe metodyki projektowania zbiorów aktywnych reguł.
2
Zaawansowane Systemy Baz Danych
–
ZSBD
Funkcjonalność aktywnych bazy danych
Nowa funkcjonalność:
• monitorowanie zdarzeń,
• ewaluacja warunków logicznych,
• autonomiczne uruchamianie akcji,
umożliwia podejmowanie przez system bazy danych
autonomicznej aktywności w obszarze
zastrzeżonym dotąd dla aplikacji bazy danych.
zdarzenia czasowe
zdarzenia użytkownika
zdarzenia w bazie danych
Aktywna
Baza Danych
akcje
• monitorowanie zdarzeń
• ewaluacja warunków
• odpalenie akcji
Aplikacje
Bazy Danych
Aktywne bazy danych (3)
W klasycznych, nieaktywnych bazach danych wszelkie działania wykonywane przez
system bazy danych, a związane z realizacją procesów informacyjnych użytkownika
są uaktywniane przez aplikacje bazy danych. Autonomiczne w stosunku do aplikacji
użytkownika są jedynie procesy realizujące działania systemowe, na przykład takie jak
obsługa logów, wykrywanie zakleszczeń, przydział i zwalnianie zasobów, itp.
Aktywne systemy baz danych potrafią same uruchamiać zadania związane z
realizacją procesów informacyjnych użytkownika, w sposób niezależny od aplikacji
bazy danych. Wymaga to rozszerzenia funkcjonalności klasycznych systemów baz
danych o trzy dodatkowe funkcje: monitorowania przez system zarządzania bazą
danych zdarzeń zachodzących w bazie danych, ewaluacji warunków przypisanych tym
zdarzeniom oraz autonomicznego „
odpalania”
akcji, czyli uruchamiania kodu
specjalnych procedur składowanych w bazie danych.
Na slajdzie zilustrowano ideę działania aktywnych baz danych. Pojawiające się w
historii życia bazy danych i zdefiniowane przez jej użytkowników zdarzenia są
przyczyną autonomicznego
odpalania
akcji. Odpalane akcje mogą generować
zdarzenia, które będą przyczyną odpalenia kolejnych akcji.
Większość współczesnych systemów baz danych posiada funkcjonalność aktywnej
bazy danych.
3
Zaawansowane Systemy Baz Danych
–
ZSBD
Model ECA
Model:
E
vent (i) -
C
ondition (i, ii) -
A
ction (ii)
Definiowanie aktywnych reguł przez trzy elementy:
• wystąpienie zdarzenia
• weryfikacja warunku
•
odpalenie
akcji
Aktywne reguły są wykonywane w dwóch fazach:
(i) - faza wystąpienie zdarzenia
(ii) - faza odpalenia akcji
Aktywne bazy danych (4)
Aktywna baza danych pozwala użytkownikom wskazywać zdarzenia, które mają być
monitorowane przez system i kojarzyć z wystąpieniem tych zdarzeń określone akcje
do uruchomienia. Definicje obejmujące typy zdarzeń, dodatkowe warunki logiczne i
akcje są nazywane aktywnymi regułami, wyzwalaczami lub triggerami. Ogólnie
przyjętym modelem definiowania aktywnych reguł jest tak zwany model ECA, który to
akronim pochodzi od angielskiego Event, Condition, Action, czyli po polsku zdarzenie,
warunek i akcja. Dodatkowo model ECA zakłada, że te trzy elementy mogą być
wykonywane w dwóch fazach. Pierwsza faza jest związana z momentem wystąpienia
zdarzenia, a druga z momentem odpalenia akcji. Weryfikacja warunków logicznych
może być wykonywana w pierwszej lub drugiej fazie.
4
Zaawansowane Systemy Baz Danych
–
ZSBD
Dziedziny zastosowania
Systemowe – nowe funkcje DBMS
Aplikacje
• Weryfikacja złożonych więzów integralności
• Utrzymywanie danych wywiedzionych
•Zaządzanie rozproszonymi bazy danych
•Zaządzanie przepływami pracy
Aktywne reguły
DBMS
Aplikacyjne – logika biznesowa w bazie danych
•Zaządzanie procesami przemysłowymi
• Systemy giełdowe
• Bazy wiedzy
Aplikacje
Aktywne reguły
DBMS
Aktywne bazy danych (5)
Można wyróżnić dwie podstawowe klasy zastosowań aktywnych baz danych.
Pierwszą klasą zastosowań są rozwiązania systemowe rozszerzające uniwersalną
funkcjonalność systemu zarządzania bazą danych. Zastosowanie aktywnych reguł pozwala
wzbogacić i dopasować funkcjonalność systemu bazy danych do potrzeb danego wdrożenia.
Przykładem takich zastosowań jest możliwość zdefiniowania nowych rodzajów więzów
integralności o bardziej złożonej semantyce niż predefiniowane rozwiązania systemowe. Innym
przykładem jest automatyczne utrzymywanie przez system spójności danych wywiedzionych.
Spektakularnym polem dla zastosowania takiego mechanizmu są systemy klasy OLAP ze
zmaterializowanymi agregatami danych zdefiniowanymi na bazie wielu danych elementarnych.
Kolejnym przykładem są rozproszone bazy danych z mechanizmami fragmentacji i replikacji
danych, które rzadko są w pełni zaimplementowane przez komercyjnie dostępne systemy
zarządzania bazami danych. Ostatnim przykładem niech będą systemy zarządzania
przepływami pracy, w których niezbędny jest automatyzm w przekazywaniu informacji i
przepływu sterowania między rozproszonymi aplikacjami realizującymi elementarne zadania
procesów informacyjnych.
Druga klasa zastosowań polega na przeniesieniu wyspecjalizowanej funkcjonalności systemów
informatycznych z aplikacji bazy danych do systemu bazy danych. Naturalnym przykładem
takiego zastosowania aktywnych reguł są systemy zarządzania procesami przemysłowymi.
Aktywne reguły pozwalają zautomatyzowaćżmudne monitorowanie przez użytkowników wielu
krytycznych parametrów zarządzanych procesów przemysłowych. Innym przykładem są
systemy do obsługi giełdy, które są odpowiedzialne za monitorowanie zmian cen akcji i szybkie
podejmowanie decyzji o ich sprzedaży lub zakupie. Ostatnim przykładem niech będą bazy
wiedzy będące zbiorami złożonych reguł wnioskowania, które w pewnych sytuacjach musza
być przeszacowywane.
Od kilku lat znacznym zainteresowaniem informatyków cieszą się tak zwane strumieniowe bazy
danych. Są to wyspecjalizowane bazy danych, które mają służyć do sterowania procesami
przemysłowymi. Jednym z podstawowych założeń strumieniowych baz danych jest wydajna
obsługa tysięcy aktywnych reguł monitorujących strumienie informacji pochodzących z
procesów i urządzeń przemysłowych.
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]