物联网数据库方面

数据库基本概念：数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，它产生于距今五十年前，随着信息技术和市场的发展，特别是二十世纪九十年代以后，数据管理不再仅仅是存储和管理数据，而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型，从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。数据库种类：目前常用数据库大型数据库有：Oracle、Sybase、DB2、SQLserver小型数据库有：Access、MySQL、BD2等。本次物联网应用数据量较大，选用Oracle数据库。Oracle数据库的体系结构Oracle数据库包括Oracle数据库服务器和客户端。Oracle数据库服务器：OracleServer是一个对象一关系数据库管理系统。它提供开放的、全面的、和集成的信息管理方法。每个Server由一个OracleDB和一个OracleServer实例组成。它具有场地自治性（SiteAutonomy）和提供数据存储透明机制，以此可实现数据存储透明性。每个Oracle数据库对应唯一的一个实例名SID，Oracle数据库服务器启动后，一般至少有以下几个用户：Internal，它不是一个真实的用户名，而是具有SYSDBA优先级的Sys用户的别名，它由DBA用户使用来完成数据库的管理任务，包括启动和关闭数据库；Sys，它是一个DBA用户名，具有最大的数据库操作权限；System，它也是一个DBA用户名，权限仅次于Sys用户。客户端：为数据库用户操作端，由应用、工具、SQL*NET组成，用户操作数据库时，必须连接到一服务器，该数据库称为本地数据库（LocalDB）。在网络环境下其它服务器上的DB称为远程数据库（RemoteDB）。用户要存取远程DB上的数据时，必须建立数据库链。数据库服务器选型：数据库服务器作为业务系统的核心，具有业务量大、存储数据量大等特点。它承担着业务数据的存储和处理任务，因此关键数据库服务器的选择就显得尤为重要。服务器的可靠性和可用性是首要的需求，其次是数据处理能力和安全性，然后是可扩展性和可管理性。根据应用类型和规模的不同，数据库对于服务器的性能要求也不一样。如对于大型数据库(ERP,OLTP,datamart)来说，服务器往往仅用来运行数据库，或仅运行单一的应用。数据库的容量在1TB以上，需要有较高的CPU处理能力，大容量内存为数据缓存服务，并需要很好的IO性能，使用这类应用时，通常需要有较高的CPU主频。那么，具体到某个行业甚至某个项目，数据库服务器该如何选择呢?数据库服务器选型五个原则首先，数据库服务器选型应该遵循以下几个原则：1)高性能原则保证所选购的服务器，不仅能够满足运营系统的运行和业务处理的需要，而且能够满足一定时期的业务量增长的需要。一般可以根据经验公式计算出所需的服务器TpmC值，然后比较各服务器厂商和TPC组织公布的TpmC值，选择相应的机型。同时，用服务器的市场价/报价除去计算出来的TpmC值得出单位TpmC值的价格，进而选择高性能价格比的服务器。2)可靠性原则可靠性原则是所有选择设备和系统中首要考虑的，尤其是在大型的、有大量处理要求的、需要长期运行的系统。考虑服务器系统的可靠性，不仅要考虑服务器单个节点的可靠性或稳定性，而且要考虑服务器与相关辅助系统之间连接的整体可靠性，如：网络系统、安全系统、远程打印系统等。在必要时，还应考虑对关键服务器采用集群技术，如：双机热备份或集群并行访问技术，甚至采用可能的完全容错机。比如，要保证系统(硬件和操作系统)在99.98%的时间内都能够正常运作(包括维修时间)，则故障停机时间六个月不得超过0.5个小时。服务器需7×24小时连续运行，因而要求其具有很高的安全可靠性。系统整机平均无故障时间(MTBF)不低于80000小时。服务器如出现CPU损坏或其它机械故障，都能在20分钟内由备用的CPU和机器自动代替工作，无须人员操作，保证数据完整。3)可扩展性原则保证所选购的服务器具有优秀的可扩展性原则。因为服务器是所有系统处理的核心，要求具有大数据吞吐速率，包括：I/O速率和网络通讯速率，而且服务器需要能够处理一定时期的业务发展所带来的数据量，需要服务器能够在相应时间对其自身根据业务发展的需要进行相应的升级，如：CPU型号升级、内存扩大、硬盘扩大、更换网卡、增加终端数目、挂接磁盘阵列或与其他服务器组成对集中数据的并发访问的集群系统等。这都需要所选购的服务器在整体上具有一个良好的可扩充余地。一般数据库和计费应用服务器在大型计费系统的设计中就会采用集群方式来增加可靠性，其中挂接的磁盘存储系统，根据数据量和投资考虑，可以采用DAS、NAS或SAN等实现技术。4)安全性原则服务器处理的大都是相关系统的核心数据，其上存放和运行着关键的交易和重要的数据。这些交易和数据对于拥有者来说是一笔重要的资产，他们的安全性就非常敏感。服务器的安全性与系统的整体安全性密不可分，如：网络系统的安全、数据加密、密码体制等。服务器需要在其自身，包括软硬件，都应该从安全的角度上设计考虑，在借助于外界的安全设施保障下，更要保证本身的高安全性。5)可管理性原则服务器既是核心又是系统整体中的一个节点部分，就像网络系统需要进行管理维护一样，也需要对服务器进行有效的管理。这需要服务器的软硬件对标准的管理系统支持，尤其是其上的操作系统，也包括一些重要的系统部件。本次物联网应用设备选型具体情况如下：1)服务器处理能力为支持本省的异地转移、异地就医和异地领取养老金等业务，需要较高的交易数据处理能力。TPC计算如下：假设全省参保总人数C=980万，交易日平均交易人数比例a1=1‰，每笔交易对应数据库事务数a2=5，则：每日实际交易量M=C×a1×a2;交易日集中交易时间T=120分钟;交易日集中期内交易量比例Ct=80%;基准TPC指标值对应实际交易值的比例M0=6:1;CPU处理能力余量M1=30%-45%，取35%;3年内每年处理能力增长率P=30%。根据经验公式计算得出TPC=(M×M0×Ct/(T×(1-M1))×(1+30%)3=89,435。也就是说，服务器选型应该考虑采用TPC值不低于100,000的高端服务器系统配置。2)内存容量根据经验和类似业务量和环境，内存容量应为1G/CPU×CPU数，从目前主流硬件厂商的指标来看，TPC值要达到100，000，一般需要配置8个CPU，因此内存建议配置8GB。3)总线I/O带宽在高CPU、大容量内存的配置下，必须要求主机系统总线带宽、I/O总线带宽都达到很高，否则，系统性能将形成瓶颈。4)存储容量交换区平均数据量为164.8GB，峰值数据量为164.8GB×1.5，考虑0.2倍的数据库索引和系统占用空间;作RAID保护后60%存储利用率;以后数据增长，需提供30%的数据扩充能力等因素，总存储容量约为：164.8×1.5×1.2/60%/70%=706GB，采用SAN中的光纤通道阵列作为数据存储。5)可靠性、扩展性等由于作为生产型数据库服务器，支持异地经办业务，属于实时性服务，该服务器系统在可靠性方面要求较高，可靠性必须达到99.99%以上，提供全年7×24的可用性，配置为双机集群方式。系统采用多部件的冗余结构设计，具有高速差错校验和纠错的存储器，并有监控和诊断功能。由于数据库服务器，尤其是金融电信等关键业务领域的核心数据库，对服务器的可靠性和性能要求非常高，这也使得过去这类应用的数据库系统往往会选择RSIC小型机来承担。而X86服务器虽然有很好的性价比，在总体市场中占据了95%的保有量，但仍然有一些核心领域没有攻克。不过，2010年，随着英特尔新一代Nehalem-EX至强7500系列服务器平台的发布，这一格局即将被打破。至强7500有8个内核，每个核心支持双线程，每颗处理器最多可支持16个线程并行处理;每处理器最多带有4条QPI高速互联，可轻松扩展至8路系统，如果加入第三方节点控制器则可扩展至更多路系统;每处理器最大共享24MBL3缓存，借助可扩展内存缓冲和可扩展内存互连技术，每个处理器可支持16个内存插槽，四路服务器最大内存容量可达到512GBDDR3。而且，Nehalem-EX引入了22条RAS特性，并首次在至强平台上实现了IA64上才有的MCA恢复功能，提供更强的可靠性。无论是在性能、可扩展性和可靠性上，都已经逼近RISC，甚至在某些指标上有所超越。本次物联网应用针对移动机房内设备信息进行记录，包括设备厂家信息、型号、出场日期、保修日期、设备端口信息等。针对记录内容，本次数据库包含以下表：1.表名：SBInfo序号列名数据类型长度小数位标识主键允许空默认值说明1SBIDINT100是是否设备ID2SBNAMEnvarchar100是设备名称3SBCCdatetime5003是设备出场时间4SBBXdatetime5003是设备保修到期时间2.表明:SBInfoPZ序号列名数据类型长度小数位标识主键允许空默认值说明1SBIDINT100是是否设备ID2SBCJnvarchar100是设备厂家名称3SBPZnvarchar5003是设备配置信息