Введение к работе
Актуальность проблемы.
Последние годы отмечены стремительным ростом популярности мобильных устройств, таких как сотовые телефоны, терминалы по сбору данных, смарт-карты, смартфоны, КПК и т.п., по всему миру. Приложения, которые работают на этих устройствах, используют базы данных (БД) специального типа, так называемые встраиваемые БД (ВБД).
Встраиваемая база данных — это самодостаточная программная система, включающая в себя исполняемое приложение, файлы данных, обладающая свойствами СУБД и функционирующая как приложение баз данных.
ВБД характеризуют следующие основные особенности:
отсутствие СУБД как отдельной самостоятельной программной единицы;
встраивание ядра СУБД непосредственно в приложение БД;
самодостаточность — приложения БД не используют для своей работы никаких других программных средств.
Несмотря на основные достоинства ВБД (значительно меньшую, по сравнению с не встраиваемыми БД, стоимость и простоту эксплуатации), за счет которых они так быстро завоевали долю рынка, ВБД обладают рядом недостатков. Основными проблемами встраиваемых баз данных являются:
ограниченные ресурсы мобильных устройств, на которых функционируют ВБД;
проблемы автоматического администрирования, порождаемые неэффективным решением следующих задач:
формирования и проведения обновлений;
автовосстановления.
Автовосстановление, в свою очередь, включает в себя ряд вопросов, которые до сих пор не были полностью решены:
как определить характер проблемы, вызвавшей сбой;
как автоматически генерировать решение на возникающие некорректные ситуации.
Учитывая изложенное, создание программного комплекса по реализации нового метода автовосстановления ВБД посредством обращения в единый сервисный центр (ЕСЦ), является актуальной задачей. ЕСЦ - это центр поддержки ВБД, который позволяет обрабатывать некорректные ситуации, возникающие на обслуживаемых ВБД, как автоматически, так и с помощью экспертного состава. Такой подход позволит улучшить процесс администрирования встраиваемых баз данных, повысить надежность и эффективность их работы, за счет обработки ошибок, которые не были заранее
заложены в базу прецедентов ошибок (БПО) блока обработки некорректных ситуаций, входящего в состав системы автовосстановления ВБД.
В диссертации изложены результаты работы автора за период 2005-2009гг.
Цели и задачи исследования.
Целью данного диссертационного исследования является повышение надежности и эффективности работы, встраиваемых в мобильные устройства, баз данных путем разработки нового метода автовосстановления ВБД с использованием обращений, посредством Internet, к ЕСЦ поддерживаемых ВБД.
Поставленная цель достигается решением следующих основных задач:
Анализ современного состояния методов автовосстановления ВБД.
Разработка моделей оценки характеристик надежности систем ВБД.
Разработка модели идентификации ошибки по наибольшему индексу сравнения.
Разработка модели оценки эффективности работы ВБД.
Разработка методики приоритетного автовосстановления ВБД.
Разработка программного комплекса системы автовосстановления ВБД.
Методы исследований.
Научные положения, выводы и рекомендации обоснованы теоретически с использованием понятий и методов математического анализа, теории вероятностей, структурного анализа, современных методологий построения программных комплексов, систем и системного программирования, а также с помощью разработанных в диссертационной работе методик оценки эффективности и надежности работы ВБД.
Научная новизна.
Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке:
метода автовосстановления встраиваемых баз данных, посредством обращения в ЕСЦ. Данный метод позволяет повысить надежность и эффективность работы ВБД за счет сокращения времени исправления ошибок, а также за счет возможности обрабатывать ошибки, заранее не заложенные в БПО системы автовосстановления;
моделей оценки характеристик надежности систем встраиваемых баз данных;
модели идентификации ошибки по наибольшему индексу сравнения, использование которой позволяет автоматически обрабатывать возникающие в ВБД некорректные ситуации;
модели оценки эффективности работы встраиваемых баз данных. Данная модель позволяет объективно оценивать качество работы ВБД в режиме реального времени;
методики приоритетного автовосстановления ВБД, которая повышает эффективность автовосстановления встраиваемых баз данных за счет быстрой обработки наиболее критичных ситуаций.
Практическая значимость результатов исследования и их внедрение в практику.
Программный комплекс, разработанный в диссертационной работе, внедрен на российской фирме Общество с ограниченной ответственностью «Биорг Скан центр» (ООО «Биорг Скан центр»). Технический эффект от внедрения заключается в автоматизации процесса анализа и устранения ошибок встраиваемых баз данных, размещенных на КПК сотрудников мобильных офисов фирмы, а также в сокращении времени обработки некорректных ситуаций специалистами отдела поддержки мобильных офисов.
Полученные результаты используются в качестве экспериментальных данных по работе системы автовосстановления ВБД, оценки существующих ВБД, а также в качестве рекомендаций по повышению эффективности работы существующих ВБД на российском предприятии Общество с ограниченной ответственностью «Проектно-монтажный центр «Спецавтоматика» (000 «ПМЦ Спецавтоматика»).
Предложенные идеи и методы используются российской фирмой Общество с ограниченной ответственностью «Интеллектуальные Системы Анализа» (000 «ИНСАН») для сокращения трудоемкости процедур создания и сопровождения баз данных для мобильных устройств.
Практическая значимость исследования подтверждена соответствующими актами о внедрении.
Таким образом, диссертационная работа представляет собой научно-обоснованные разработки, обеспечивающие решения ряда важнейших прикладных задач области применения встраиваемых баз данных, имеющих большое народнохозяйственное и социальное значение и заключающихся в создании программного комплекса системы автовосстановления ВБД.
Положения, выносимые на защиту.
На защиту выносятся:
Метод автовосстановления ВБД с использованием обращений, посредством Internet, к ЕСЦ поддерживаемых ВБД.
Модели оценки характеристик надежности систем ВБД.
Модель идентификации ошибки по наибольшему индексу сравнения.
Модель оценки эффективности работы ВБД.
5. Методика приоритетного автовосстановления ВБД.
Достоверность.
Достоверность научных положений, результатов и выводов обеспечивается: использованием современных апробированных методик и программных средств; согласованностью теоретических результатов с собственными разработками и теоретического расчета из литературных источников.
Апробация результатов.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: Международной научно-практической Интернет-конференции «Актуальные проблемы аппаратно-программного и информационного обеспечения науки, образования, культуры и бизнеса» (Москва, 2008), XII международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики и экономики» (Сочи, 2009).
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 2 в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.
Личный вклад автора.
Личный вклад автора в опубликованных, в соавторстве, работах состоит в постановке цели и задач, выборе методик, непосредственном участии в их разработке. Вклад автора является решающим на всех стадиях работы.
Структура и объем диссертационной работы.
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, заключения, библиографии (127 наименований) и приложений. Изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 2 таблицы.
