地鐵車輛信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫在車輛管理調(diào)度中的應(yīng)用

顧申生

摘要 ： 重點(diǎn)研究了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫IBM DB2的關(guān)鍵技術(shù)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和架構(gòu)， 自動(dòng)管理和設(shè)置數(shù)據(jù)庫的工具等作了深一步的研究。結(jié)合地鐵管理信息系統(tǒng)中對(duì)DB2數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)特性的使用，進(jìn)一步證明了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫在地鐵車輛運(yùn)營系統(tǒng)中的必要性。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫； DB2；地鐵車輛管理信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）10-2180-02

1 概述

本文討論的是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)于地鐵車輛管理中所產(chǎn)生的積極影響和作用。同時(shí)闡述了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的安全性和成為未來數(shù)據(jù)庫發(fā)展和應(yīng)用的總體趨勢(shì)。

2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的概念及發(fā)展歷程

2.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的概念

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫是跨越電腦在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建、運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系不是一一對(duì)應(yīng)的，可能存在著一對(duì)多的關(guān)系，這種關(guān)系也不是只有一種路徑的涵蓋關(guān)系，而可能會(huì)有多種路徑或從屬的關(guān)系。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫（Network Database）其含義有三個(gè)：①在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫。②網(wǎng)絡(luò)上包含其他用戶地址的數(shù)據(jù)庫。③信息管理中，數(shù)據(jù)記錄可以以多種方式相互關(guān)聯(lián)的一種數(shù)據(jù)庫。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和分層數(shù)據(jù)庫相似，因?yàn)槠浒瑥囊粋€(gè)記錄到另一個(gè)記錄的前進(jìn)。與后者的區(qū)別在于其更不嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)：任何一個(gè)記錄可指向多個(gè)記錄，而多個(gè)記錄也可以指向一個(gè)記錄。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫允許兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的多個(gè)路徑，而分層數(shù)據(jù)庫只能有一個(gè)從父記錄（高級(jí)記錄）到子記錄（低級(jí)目錄）的路徑。[1]

2.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展下的產(chǎn)物，隨著計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的訪問和使用日益增加。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫作為一種主要的電子資源，其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下日益突顯。未來幾年網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫將繼續(xù)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭。[2]

3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)架構(gòu)及其在地鐵車輛運(yùn)營中的使用

3.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)架構(gòu)

1）核心服務(wù)器采用Cluster，還采用了SSD做磁盤陣列（SSD可存放索引等數(shù)據(jù)）；

2）核心服務(wù)器的數(shù)據(jù)變更通過SSB，分發(fā)到兩臺(tái)Replication的主機(jī)中（這一步可以先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行粗加工，加工成方便用戶查詢的數(shù)據(jù)形式，然后再通過SSB包裝后分發(fā)），使用了兩臺(tái)SSB分發(fā)機(jī)，既可以分擔(dān)壓力，也可以實(shí)現(xiàn)無單點(diǎn)故障；SSB可用保證核心庫的數(shù)據(jù)和Replication主機(jī)數(shù)據(jù)一致；當(dāng)然這一步也可以直接使用Replication來實(shí)現(xiàn)，但對(duì)核心服務(wù)器的壓力會(huì)有所增加；

3）接下來將Replication主機(jī)的數(shù)據(jù)通過分發(fā)服務(wù)器分別分發(fā)到三臺(tái)訂閱機(jī)，也就是QUERYDB服務(wù)器；

4）六臺(tái)QUERYDB通過F5控制訪問，同時(shí)在前段加了臺(tái)MemoryCache的服務(wù)器，增加緩存，減少查詢的壓力（這一部分很多公司使用了搜索引擎方面的技術(shù)，將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)生成XML文件，再通過索引文件來查找數(shù)據(jù)）；

5）B3和B4兩臺(tái)SSB的作用是做QUERYDB到核心服務(wù)器的SSB消息轉(zhuǎn)發(fā)，SSB消息既能從QUERYDB發(fā)送到核心服務(wù)器，同時(shí)也能從核心服務(wù)器發(fā)送到QUERYDB；這樣有啥用呢？用處大了，因?yàn)楹诵姆?wù)器只有一臺(tái)，我們?nèi)绻丫W(wǎng)絡(luò)的所有操作都集中到核心服務(wù)器處理，那在業(yè)務(wù)高峰時(shí)期，數(shù)據(jù)變更非常頻繁，核心服務(wù)器壓力必定非常大，很可能抗不住，為預(yù)防這樣的問題，我們勢(shì)必要把部分壓力分擔(dān)出去，于是我們可以在用戶乘車刷卡、購卡等操作時(shí)，先將操作放到QUERYDB中，再通過SSB把消息發(fā)送給核心服務(wù)器，核心服務(wù)器接受到SSB消息后，會(huì)先放到隊(duì)列中，然后一個(gè)個(gè)處理，這樣核心服務(wù)器就不會(huì)因?yàn)橥瑫r(shí)處理過多的請(qǐng)求，而產(chǎn)生當(dāng)機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)核心服務(wù)器處理完信息后，會(huì)將這些數(shù)據(jù)的變動(dòng)通過Replication分發(fā)到每臺(tái)QUERYDB中去，這樣QUERYDB的數(shù)據(jù)還是會(huì)和核心服務(wù)器保持一致，實(shí)現(xiàn)了通過QUERYDB來記錄操作，然后運(yùn)用SSB技術(shù)來分壓的效果；因?yàn)镼UERYDB有六臺(tái)（還可以擴(kuò)展），QUERYDB上SSB壓力都分散了，所以也不會(huì)給QUERYDB帶來很大的壓力（可能消息會(huì)有小的延時(shí)，應(yīng)該盡量在SSB通道上使用光纖網(wǎng)絡(luò)）；即便核心服務(wù)器當(dāng)機(jī)了，還是可以進(jìn)行查詢數(shù)據(jù)、乘車數(shù)據(jù)處理和購卡等操作，SSB會(huì)一直保留消息。

3.2網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫在地鐵運(yùn)營中的使用

以蘇州地鐵運(yùn)營系統(tǒng)為例，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的使用結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)按照中心節(jié)點(diǎn)為主，副節(jié)點(diǎn)為輔的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的設(shè)置，以避免直接訪問中央數(shù)據(jù)庫所產(chǎn)生的巨大壓力。中心節(jié)點(diǎn)和各副節(jié)點(diǎn)之間通過數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行定時(shí)數(shù)據(jù)更新，以保持中央數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)完整性。用戶在地鐵站檢票和購卡以及數(shù)據(jù)查詢時(shí)，訪問的是各站點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的信息，同時(shí)數(shù)據(jù)也寫入當(dāng)前站點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫中。

4 結(jié)論

本文通過介紹網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷史及其系統(tǒng)架構(gòu)，指出了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的重要功能，同時(shí)還提出了數(shù)據(jù)集群管理對(duì)保證系統(tǒng)運(yùn)行的重要作用。體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫在系統(tǒng)運(yùn)營和系統(tǒng)當(dāng)機(jī)恢復(fù)中巨大優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 譚文芳.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫.

[2] http：//tech.ccidnet.com/art/1106/20070924/1221903_4.html.

[3] http：//www.cnblogs.com/fygh/archive/2011/10/26/2225368.html.