浅谈实时数据库

在工业生产中 , 一方面要维护大量共享数据和控制数据 ; 另一方面 , 其应用活动有很强的时间性。所以 , 这种应用既需要数据库来支持大量数据的共享 , 维护其数据的一致性 , 又需要实时处理来支持其任务与数据的定时限制。实时数据库系统 (Real-Time DataBase System, RTDBS) 正是为实现此类需求而产生的。

 

传统的关系数据库系统旨在处理永久、稳定的数据，强调维护数据的完整性、一致性 , 其性能目标是高系统吞吐量和低代价 , 但对处理的定时限制没有严格要求。而实时数据库系统需要结合实时数据处理技术和数据库技术，并同时满足数据实时性和一致性的要求。实时数据库系统的主要目标是使尽量多的事务在规定的时间要求内完成，而不是公平地分配系统资源，从而使得所有事务能得以执行。概括地讲，实时数据库系统有如下特点：

 

1 ．时间约束：实时数据库是其数据和事务都有明确的时间限制的数据库。在实时系统中，具有时间约束的数据主要是来自于外部的动态数据，以及由这些数据求导出的新的数据。数据库中的数据必须如实反映现场设备的运行情况。

 

2 ．事务调度：实时数据库系统的正确性不仅依赖于事务的逻辑结果，而且依赖于该逻辑结果所产生的时间。事务调度既要考虑事务的执行时间，也要考虑事务的截止期、紧迫程度等因素。

 

3 ．数据存储：实时数据库主要承担系统所有实时数据的存储和管理，为相关的功能提供快速、正确的实时信息。为了达到实时性，实时数据库在系统运行过程中，应常驻内存，以保证读取速度。对于实时性要求不高的数据可存放在外存储空间。因此，在实时数据库设计时，要妥善处理时间与存储空间的矛盾，以保证系统的实时性。

 

4 ．数据在线压缩：在实际的数据存储中，实时数据库还要解决如何高效处理海量数据的问题。如果数据被原封不动地存储势必需要大量内存和磁盘空间以及耗费大量的时间，因此必须对实 CPU 时数据进行在线压缩存储。

 

 

通过对实时数据库系统特点的分析，结合实际工业控制应用的要求。实时数据库系统作为工业控制系统中实时数据管理和共享的软件，必须提供如下功能：

 

1 ．能够有效地集成现场的各类数据，为应用程序提供统一的实时数据平台。

 

2 ．实现实时数据的采集、存储和管理，并且能接受对实时数据的查询和修改。

 

3 ．能够通过脚本形式来定义和配置数据库，并提供相应的图形化管理工具。

 

4 ．具有开放性，能通过标准接口开发和集成第三方应用。