分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)

電力行業(yè)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)龐大，涉及多個方面，有許多部門，其職責(zé)和職能不同。例如，供電系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、規(guī)劃系統(tǒng)等。每一個系統(tǒng)都必須自動實現(xiàn)，但信息交流在不同系統(tǒng)之間是困難的。因此，有必要找到一種訪問不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)的方法。分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)能夠?qū)⒌讓訑?shù)據(jù)進(jìn)行隱藏,建立一個統(tǒng)一接口,在保證各個系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)資源信息共享。1創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的必要性異構(gòu)數(shù)據(jù)庫是由多個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成的,有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的共享和透明訪問。一般而言,可通過兩種方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問:一是實體化方法,創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)庫,提前將所需數(shù)據(jù)復(fù)制過來,成為所有查詢操作工作的對象。該方法能夠使得查詢工作更加快速高效,其不足之處在于數(shù)據(jù)都是提前復(fù)制的,沒有時效性,缺少更新,而且新加入的數(shù)據(jù)庫在查詢上有很大難度;二是虛擬化方法,利用該方法進(jìn)行查詢時,數(shù)據(jù)沒有變動,查詢請求會按照設(shè)定好的程序有針對性地進(jìn)行查詢,即查詢要求符合具體數(shù)據(jù)庫,經(jīng)整理合成,將最終結(jié)果返給用戶。2透明有效的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問系統(tǒng)2.1減少數(shù)據(jù)庫的同步性其主要功能如下:不同的數(shù)據(jù)庫之間能夠?qū)崿F(xiàn)各種格式的數(shù)據(jù)信息的交流轉(zhuǎn)換;異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的每一個組成部分都有其自治性,保持著自身的完整性,即使在信息共享時,其本身系統(tǒng)并不受到影響,還處于正常運(yùn)行狀態(tài);實時性較好,能夠根據(jù)各種數(shù)據(jù)的變化實時進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和集成系統(tǒng)之間的同步性;有利于用戶實現(xiàn)訪問的透明化,提高其訪問效率;適應(yīng)性和擴(kuò)展性較好,對于各種變化,能夠更好地適應(yīng)。2.2中間層的數(shù)據(jù)庫設(shè)計該系統(tǒng)主要分為三層:應(yīng)用層,主要為廣大用戶提供統(tǒng)一的界面,盡量滿足用戶的各種查詢要求;中間層,虛擬數(shù)據(jù)庫是其主要組成部分,該層的工作時接受查詢并對其進(jìn)行處理,同時將查詢傳輸給底層的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫;數(shù)據(jù)庫,指的是各個組成的數(shù)據(jù)庫,負(fù)責(zé)實際查詢工作,將最終查詢的結(jié)果返回給中間層。三者中,中間層最為關(guān)鍵。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。2.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(1)虛擬數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊。該模塊是通過對數(shù)據(jù)庫訪問接口及注冊模塊加以組合而形成的數(shù)據(jù)庫,為方便其他應(yīng)用程序進(jìn)行訪問,該系統(tǒng)具備提供程序接口的性能,有利于實現(xiàn)查詢處理以及結(jié)果集成。查詢處理首先是對接收到的查詢請求進(jìn)行檢查,看其語句語法是否正確,接著按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則對查詢的語句進(jìn)行分解;結(jié)果集成是對接收到的來自于單個數(shù)據(jù)庫的查詢結(jié)果進(jìn)行整合處理,使其符合用戶的查詢要求。(2)全局虛擬數(shù)據(jù)庫模塊。該模塊的建立,需要各個管理員向數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)注冊,并提供每一個數(shù)據(jù)庫的元信息。首先是元數(shù)據(jù)注冊,要想加入集成訪問系統(tǒng),需在注冊時將數(shù)據(jù)庫類型、名稱以及用戶名、密碼等信息準(zhǔn)備齊全;接著是數(shù)據(jù)庫信息的獲取,通過對元數(shù)據(jù)XML文件的解析來獲取相關(guān)信息,同時與其他數(shù)據(jù)庫相連,對包括字段長度、精度等在內(nèi)的信息進(jìn)行提取;管理員對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行選取,并定義共享,對于關(guān)鍵性的字段,需予以合適的說明。(3)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫訪問接口模塊。各種數(shù)據(jù)庫的包裝器組成了數(shù)據(jù)庫的訪問接口,他們具備兩項功能:一是查詢執(zhí)行,包裝器主要負(fù)責(zé)子查詢請求和適用于本數(shù)據(jù)庫的物理查詢之間的轉(zhuǎn)換工作;二是結(jié)果處理,對查詢的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換,使其以XML的格式存在,如此有利于保持平臺的獨(dú)立性,使其可重用性有所提升。(4)全局虛擬數(shù)據(jù)庫分類管理。從兩個方面進(jìn)行考慮,一是用戶管理,虛擬數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)涉及多個單獨(dú)的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫,為了使數(shù)據(jù)的安全性得到保證,應(yīng)從正廳加強(qiáng)管理。一般來說,按用戶的分類可分為普通用戶、虛擬數(shù)據(jù)庫管理者以及異構(gòu)數(shù)據(jù)庫管理者。二是數(shù)據(jù)庫連接管理,該模塊主要是建立與用戶請求相適應(yīng)的連接,并及時進(jìn)行收回,以便提升查詢速度。因為不清楚底層各數(shù)據(jù)庫的信息,用戶在登錄時,系統(tǒng)往往需要建立相應(yīng)的連接,連接也可以分為兩種,一種是在用戶登錄時就建立連接,退出時再收回,此連接方法由于連接開銷增多,效率并不理想,容易造成資源浪費(fèi);另一種連接方式是在用戶查詢時,按照分解的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)庫的連接,此連接方式較為適用。3廠站四遙信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)深圳供電局是國內(nèi)知名的電力企業(yè),它的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)共接入深圳電網(wǎng)235座廠站及其四遙信息,計遙測點33990個,遙信點126830個,遙控點18981個。由于深圳電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,系統(tǒng)廠站四遙信息維護(hù)相當(dāng)頻繁,為保證系統(tǒng)廠站四遙信息與廠站實際情況保持一致,避免電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行誤調(diào)、誤控等電網(wǎng)運(yùn)行事故的發(fā)生,自動化主站每年均開展系統(tǒng)廠站四遙信息全面核查工作。開發(fā)數(shù)據(jù)校驗系統(tǒng)首先解決數(shù)據(jù)庫的問題,調(diào)度自動化系統(tǒng)廠站四遙信息自動校驗系統(tǒng)的研發(fā)應(yīng)獨(dú)立于調(diào)度自動化系統(tǒng)本身,不能因數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出給調(diào)度自動化系統(tǒng)帶來潛在的運(yùn)行風(fēng)險。異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用解決了這個問題,例子如下調(diào)度自動化系統(tǒng)安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)與安全I(xiàn)區(qū)的數(shù)據(jù)是同步更新,能夠保證安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)與安全I(xiàn)區(qū)數(shù)據(jù)的一致性。調(diào)度自動化系統(tǒng)四遙信息數(shù)據(jù)庫通過dblink連接系統(tǒng)安全I(xiàn)II區(qū)數(shù)據(jù)庫通過視圖方式生成,同時按照生成的調(diào)度自動化系統(tǒng)四遙信息數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)建立廠站端四遙信息數(shù)據(jù)庫,并采用KMP算法完成校驗專家系統(tǒng)程序開發(fā)。校驗專家系統(tǒng)架構(gòu)如圖2