Презентация "Постреляционные базы данных. Возможности и перспективы"

Постреляционные базы данных. Возможности и перспективы

• Ващило Владимир

Истоки проблем

• Существует класс бизнес задач, в которых идут обращения к «бизнес объектам» - аналогам реальных документов (счета-фактуры, ордера, накладные)

• Нормализация на атомы

• Вложенные бизнес объекты

Основные проблемы

• Как работать с полями переменной длины и группами
• Отношения «1-Много» и «Много-Много» между таблицами и полями, целостность
• Невозможность адекватного отражения семантического содержания в предметной области
• Управление отношениями через объединения – Что это? Почему временно? Где целостность и бизнес правила?

Решения

• Postgress – Калифорнийский университет, г. Беркли, Стоунбрейкер
• Cache – InterSystems, г. Кембридж
• а также Teradata, UniVerse, UniData и др.

Основные понятия

• Реляционная БД – плоские таблицы, набор именованных полей, первичных ключей и связей
• Постреляционная БД – многомерные таблицы и разрежённые данные + реляционные возможности

Специализация Cache

• Высокопроизводительная СУБД
• с максимальной скоростью разработки приложений

Архитектура Caché

• SQL

• MDS

• Objects

• Platforms

• MD

• Cache Object Script

• SQL

• Objects

• Direct

• WEB

Платформы Caché

• Оптимизирована для всех основных платформ
• Полная кроссплатформенная совместимость

• Platforms

• OpenVMS

• UNIX/Linux

• Windows NT/2k

• Windows 95/98

• Microsoft IIS

• Netscape

• Apache

Многомерное ядро

• Columns

• R
• o
• w
• s

• Реляционное

• Ограничено упрощенной двумерной моделью

• Многомерное

• Оптимизировано для хранения данных реального мира

Многомерные массивы Caché

• Произвольная размерность
• Произвольный формат индексов
• Концепция разреженных массивов
• Элементы произвольной длины

Многомерные массивы Caché

• ^car(“Mercedes”, “SL600”, “colors”)=3
• ^car(“Mercedes”, “SL600”, “colors”,1)=“black”
• ^car(“Mercedes”, “SL600”, “colors”,2)=“blue”
• ^car(“Mercedes”, “SL600”, “colors”,3)=“white”
• ^car(“Mercedes”, “SL600”, “black”)=10

• Глобаль – часть данных, хранимых в виде разреженных массивов. Пример:

Caché Direct

• Доступ на уровне многомерных массивов
• Максимальная производительность
• Максимальная гибкость

• MDS

• MD

• Cache Object Script

• Direct

• WEB

• ...

• Multidimensional Data Server

• Multidimensional Data

Caché Objects

• Caché Objects

• MDS

• Основа - ODMG
• Java, C++ и ActiveX интерфейсы
• Наследование, инкапсуляция и полиморфизм

• ActiveX

• Java

• C++

Caché SQL

• MDS

• Caché SQL

• SQL-92 + …
• Оптимизированна для обработки транзакций

Единая архитектура данных

• Другие СУБД

• Единая архитектура данных

• Caché

• Class

• Table

• Data

• Многослойная архитектура

• Table

• Class

• Data

• Class

• Table

• Data

• или

Три типа доступа – одни данные

• Objects

• MDS

• SQL

• MD

• Прямой - критические участки
• SQL - построение отчетов, обратная совместимость
• Объекты - бизнес логика, GUI

Cache’ Object Script

• Манипулирование данными в любом представлении
• Функциональная полнота
• Высокая производительность

Caché SQL

• Поддерживает все элементы ANSI-стандартов, реализованных для SQL и SQL-92, а также встроенный Embedded SQL. Пример:

• new id, Surname
• Set Surname=“Ivanov”
• &sql(SELECT ID into :id
• FROM Person
• WHERE Surname= :Surname)

• Поиск первой записи Person с фамилией Ivanov.
• Результат – в переменной id хранится ID записи.

Caché SQL

• Для поиска всех записей применяется курсор:

• &sql(DECLARE PersCur CURSOR
• FOR SELECT Surname, DateOfBirth
• FROM Person
• WHERE Surname=“Ivanov”)
• &sql(OPEN PersCur)
• &sql(FETCH PersCur INTO :surname, :DateOB)
• &sql(CLOSE PersCur)

Интерфейсы Caché

• Web

• Caché

• SQL

• Object

• ODBC

• OCI

• JDBC

• Direct

• Объекты в реляционных таблицах равноправны с обычными

• ActiveX

• XML

• CORBA

• Java

• C++

Интерфейсы Caché

• Objects

• Relations

• Класс
• Экземпляр
• ID объекта
• Свойство
• Ссылка
• Встраиваемый объект
• Коллекция-список
• Коллекция-массив
• Поток данных
• Индекс
• Запрос
• Метод класса

• Таблица
• Строка
• ID-первичный ключ
• Столбец
• Внешний ключ
• Индивидуальные столбцы
• Столбец со списками
• Подтаблица
• blob
• Индекс
• Хранамая proc или view
• Хранимая proc

Интерфейсы Caché

• Caché

• DDL

• Cache’ Rose Link

• CSP

Интерфейсы Caché

• Web

• Caché

• SQL

• Object

• Object
• Gateway
• (CORBA)

• SQL
• Gateway

• Web Клиент
• (HTTP, FTP,
• SMTP, POP, TCP)

• таблицы разных других внешних реляционных БД

Caché Server Pages для web приложений

• CSP - идеальный инструмент для построения интерфейса
• Динамическая генерация страниц
• Компактный код, повторное использование (CSR, наследование)
• Скорость (код перекомпилирован на сервере)
• Гипер-события для взаимодействия браузер - сервер
• %session – Поддержка сессии

CSP. Как это работает?

• CacheWebMS.dll

• CSP source

• Compiled classes

• CSP/object compiler

• Cached

• Browser

• WebServer

• CacheServer
• CSP.hello.Page()

CSP vs ASP, EJB, JSP, …

• Fast: intra-process

• Slow: inter-process

• ASP

• CSP

• vs

• Web Server

• DB-Server

• Data

• HTTP

• Business logic

• DB-Server

• Data

• Business logic

• Web Server

• HTTP

• Web Server

• HTTP

• DB-Server

• Data

• App Server

• Business logic

• EJB, JSP, ...

• vs

CSP. Пример

• Вывод значений свойств объекта, хранящегося в БД Cache:

• <html>
• <head></head>
• <body>
• <script language=“Cache” runat=“Server”>
• set obj=##class(Sample.Person).%OpenId(1)
• write obj.Name, “<br>”
• write obj.Age, “<br>”
• do obj.%Close()
• </script>
• </body>
• </html>

Web-Технологии Caché

• Двунаправленный

• Двунаправленный

• Двунаправленный

• HTTP

• Mail

• XML

Caché – открытая технология

• Двунаправленный

• Двунаправленный

• Двунаправленный

• WEB

• SQL

• Objects

Промышленная технология

• Надежность
• Масштабируемость
• Производительность
• Открытость
• Переносимость

Надежность

• Журнал до/после записи
• Shadow Server
• Репликация
• Горячий Backup
• Интеграция со средствами системы

Надежность, которой доверяют

• 10 лучших клиник в США

• 3 крупнейших коммерческих лаборатории в США

• 6 из 10 ведущих поставщиков систем для медицины в США

Масштабируемость

• Сервер многомерных данных
• Протокол распределенного кеша
• NameSpace/DataSet, NWDS

Производительность

• Сервер многомерных данных
• Протокол распределенного кеша
• Единая архитектура данных

Philippines Digitel

• Построение отчета:
• Sybase – 40 минут
• Caché SQL – 30 секунд
• Caché SQL+ COS - 8 секунд

• Переход с Sybase на Caché

Открытость

• Утилиты GUI
• CASE
• Другие серверные системы
• Элементы OS
• Интерфейс к словарю данных
• Возможность создания собственных интерфейсов

Переносимость

• Windows95/98/NT/Alpha/2000
• UNIX/Linux
• OpenVMS
• Apache/Netscape/Microsoft …

Транспорт

• ОАО Восточный порт, Врангель
• ОАО Находкинский Морской Торговый Порт
• ОАО Владивостокский Морской Торговый Порт
• ОАО Петропавловск-Камчатский Морской Торговый Порт
• Мариупольский Морской Торговый Порт
• Московская Железная дорога
• Ярославская Железная дорога
• Аэропорт Сургут
• и другие

Производство

• Спасскцемент, г. Спасск
• Балабановская спичечная фабрика
• Лиепаяс Металургс, Латвия
• АО «Комитекс», г. Сыктывкар
• АО «Завод Литий»
• АО «Човью Лес»
• Рослегпром
• ОАО «ВИНАП», Новосибирск
• ЦНИИ «Электроприбор»
• КЖБИ N211
• и другие

Нефте-газопереработка и энергетика

• Московская нефтебаза
• Ноябрьскнефтегаз
• Ярославльнефтепродукт
• НовосибирскЭнерго
• Энергосбыт, Чебоксары и другие

• BP
• Esso (Exxon)
• Shell
• APCO
• Total
• Petrobras
• Chevron Research & Technology Company
• Elf Oil Deutschland GmbH
• Petrofina

Гос. и муниципальные структуры

• Ленводоканал
• Комитет труда и занятости Волгоградской области
• ГНИ Новгород
• Служба соц. защиты Ленинградской области
• Саратов-Терминал
• Главное управление командования ВВ
• и другие

Банки

• Сбербанк РФ
• Газпромбанк
• Альфа-банк
• Менатеп
• Росбанк а также
• Первый Городской Банк
• КрасБанк
• Северо-Восточный Инвестиционный Банк
• Морбанк

• Chaze Manhattan
• Lloyd’s bank
• NatWest Bank
• Deutsche Bank
• Bulgarian National Bank
• Ceska Sporitelna
• и другие

Связь

• «Уралсвязьинформ» Пермь
• «Электросвязь» Краснодар
• «Яртелеком» Ярославль
• «Электросвязь» Калуга
• «Электросвязь» Оренбург
• «Электросвязь» Владимир
• «Связь информ» Смоленск
• «Электросвязь» Тамбов
• «Электросвязь» Ульяновск
• «Связьинформ» Астрахань
• «Электросвязь» Орел
• «Электросвязь» Псков

• AT&T
• Irish Telecom
• Chezh Telecom
• Malaysian Telecom
• Deutsche Telecom
• ...

Приложения Приложения Приложения спасибо за внимание