Cơ sở dữ liệu thời gian thực và ứng dụng trong bài toán tính cước và chăm sóc khách hàng

Cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ IMDS (In Memory Database System hoặc còn gọi là MMDS - Main Memory Database System) có một vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghệ thông tin hiện đại. IMDS xuất hiện trong các hệ thống cung cấp các dịch vụ yêu cầu các đáp ứng thời gian thực như các Tổng đài thế hệ mới, các router hoặc các chương trình phải xử lý số lượng rất lớn các giao dịch trong một giây như các hệ thống xử lý cước nóng, hệ thống chăm sóc khách......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cơ sở dữ liệu thời gian thực và ứng dụng trong bài toán tính cước và chăm sóc khách hàng LÜnh vùc C«ng nghÖ th«ng tin C¬ së d÷ liÖu thêi gian thùc vµ øng dông t rong bµi to¸n tÝnh cíc vµ ch¨m sãc kh¸ch hµng ThS.§Æng Hµ Vinh,KS. NguyÔn §¨ng Quang Trung t©m C«ng nghÖ Th«ng tinT ãm t¾t: C¬ së d÷ liÖu trong bé nhí IMDS (In Memory Database System hoÆc cßngäi lµ MMDS - Main Memory Database System) cã mét vai trß rÊt quan trängtrong sù ph¸t triÓn cña ngµnh c«ng nghÖ th«ng tin hiÖn ®¹i. IMDS xuÊt hiÖntrong c¸c hÖ thèng cung cÊp c¸c dÞch vô yªu cÇu c¸c ®¸p øng thêi gian thùc nhc¸c Tæng ®µi thÕ hÖ míi, c¸c router hoÆc c¸c ch¬ng tr×nh ph¶i xö lý sè l îng rÊtlín c¸c giao dÞch trong mét gi©y nh c¸c hÖ thèng xö lý cíc nãng, hÖ thèng ch¨msãc kh¸ch hµng, hÖ thèng cung cÊp SMS, hÖ thèng cung cÊp c¸c dÞch vô trªnInternet. §Ó n©ng cao tÝnh mÒm dÎo, ®é th«ng minh vµ kh¶ n¨ng xö lý d÷ liÖunhanh cña c¸c s¶n phÈm phÇn mÒm cña m×nh, nhãm thiÕt kÕ phßng PhÇnmÒm ViÔn th«ng thuéc trung t©m C«ng nghÖ Th«ng tin ®· nghiªn cøu ®Ó øngdông c«ng nghÖ C¬ së d÷ liÖu bé nhí vµo trong HÖ thèng TÝnh cíc vµ ch¨m sãckh¸ch hµng ®ang ®îc n©ng cÊp.1.Yªu cÇu thùc tiÔn Møc ®é th«ng minh cña c¸c thiÕt bÞ viÔn th«ng ngµy cµng t¨ng ®i ®«i víinã lµ khèi lîng d÷ liÖu mµ c¸c hÖ thèng phÇn mÒm nhóng ph¶i xö lý ngµy cµngnhiÒu vµ phøc t¹p. C¸c nhµ ph¸t triÓn phÇn mÒm nhóng nhËn thÊy r»ng c¸c tæchøc d÷ liÖu theo ph¬ng ph¸p tiÕp cËn truyÒn thèng trë nªn ngµy cµng khãkh¨n vµ ch¬ng tr×nh trë nªn khã b¶o dìng vµ n©ng cÊp mçi khi n¶y sinh yªucÇu míi. C¸c ch¬ng tr×nh cung cÊp c¸c dÞch vô thêi gian thùc hoÆc gÇn thùc trënªn nÆng nÒ khi sö dông c¸c flat- file hoÆc c¬ së d÷ liÖu truyÒn thèng chËmch¹p. Cïng víi ®ã, gi¸ RAM ngµy c¶ng gi¶m vµ tèc ®é CPU ngµy cµng nhanhkhiÕn cho c¸c nhµ ph¸t triÓn nghÜ tíi lèi tho¸t lµ x©y dùng c¸c C¬ së d÷ liÖutrong bé nhí. IMDS ®· ra ®êi tõ nhu cÇu ®ã. C¸c nhµ ph¸t triÓn phÇn mÒm lócnµy chØ viÖc chó träng vµo viÖc gi¶i quyÕt bµi to¸n cña m×nh cßn viÖc tæchøc, lu tr÷ vµ truy suÊt d÷ liÖu trong bé nhí thÕ nµo hoµn toµn do IMDS ®¶mnhiÖm. Häc viÖn C«ng nghÖ BCVTHéi nghÞ Khoa häc lÇn thø 5 ViÖc sö dông IMDS ®Æc biÖt ph¸t huy hiÖu qu¶ trong c¸c hÖ thèngnhóng nh c¸c IP router hiÖn ®¹i, c¸c tæng ®µi thÕ hÖ míi, c¸c phÇn mÒm cÇnyªu cÇu cao vÒ hiÖu xuÊt vµ thêi gian ®¸p øng. C¸c s¶n phÈm cña mét sè h·nglín ®Òu cã sö dông c¸c IMDS nh Kenan cña CSG, c¸c gi¶i ph¸p cña Amdocs...2. So s¸nh DB MS vµ I M DS C¸c DBMS truyÒn thèng l u tr÷ d÷ liÖu trªn ®Üa cøng nªn cã tèc ®é truyxuÊt d÷ liÖu bÞ h¹n chÕ bëi tèc ®é chËm ch¹p cña c¸c linh kiÖn c¬ khÝ t¹o nªn®Üa cøng. Cßn ®óng nh tªn gäi, IMDS lu tr÷ d÷ liÖu hoµn toµn trªn bé nhí vµchØ truy xuÊt ®Üa cøng trong tr êng hîp cÇn. Ph¶i ch¨ng IMDS chØ ®¬n gi¶n lµ c¸c DBMS ®îc n¹p hoµn toµn vµo bénhí? C©u tr¶ lêi lµ kh«ng. IMDS cã nh÷ng kh¸c biÖt c¬ b¶n víi ngêi hä hµngDBMS cña nã. Do kh«ng ph¶i truy xuÊt ®Üa cøng n÷a nªn kh«ng cã phÇn d÷liÖu nµo bÞ chuyÓn qua l¹i gi÷a ®Üa cøng vµ bé nhí. §iÒu ®ã dÉn tíi gi¶mthiÓu ®îc tiªu tèn xung nhÞp CPU vµ cã ®¸p øng nhanh h¬n tõ hµng chôc ®Õnhµng tr¨m lÇn so víi c¸c DBMS truyÒn thèng. Sau ®©y lµ c¸c kh¸c biÖt c¬ b¶ngi÷a DBMS truyÒn thèng vµ IMDS2.1.Lu tr÷ t¹m thêi (Caching) §Ó h¹n chÕ sè lÇn ph¶i truy xuÊt ®Üa cøng, c¸c DBMS truyÒn thèng®Òu sö dông biÖn ph¸p l u gi÷ phÇn d÷ liÖu ®îc truy xuÊt míi nhÊt trong bénhí. Caching bao gåm c¶ viÖc ®ång bé d÷ liÖu. ViÖc nµy ®¶m b¶o r»ng phÇn¶nh cña d÷ liÖu ®îc cache gièng víi phÇn gèc ®îc lu trªn ®Üa cøng cña nã. Ngoµira caching gåm c¶ thñ tôc t×m kiÕm d÷ liÖu. NÕu d÷ liÖu mµ øng dông yªu cÇun»m trong cache th× nã ®îc lÊy ra vµ tr¶ vÒ cho ch¬ng tr×nh, nÕu kh«ng th× d÷liÖu nµy sÏ ®îc lÊy ra tõ ®Üa cøng vµ thªm vµo cache ®Ó cho nh÷ng lÇn dïngsau. §èi víi c¸c DBMS, c¸c thñ tôc nµy ®Òu ®îc thùc hiÖn cho dï nã ®îc n¹p vµobé nhí. Cßn ®èi víi c¸c IMDS, do lo¹i bá ®îc c«ng ®o¹n ra vµo ®Üa nªn caching lµkh«ng cÇn thiÕt do ®ã gi¶m bít ®îc sù phøc t¹p vµ tiªu tèn tµi nguyªn RAM vµxung nhÞp CPU2.2. Data- Transfer Overhead Chóng ta h·y xem xÐt ®iÒu g× sÏ xÈy ra khi øng dông truy vÊn d÷ liÖusau ®ã thay ®æi nã vµ ghi l¹i trªn DBMS truyÒn thèng.Häc viÖn C«ng nghÖ BCVT LÜnh vùc C«ng nghÖ th«ng tin H×nh 1: Luång d÷ liÖu lu©n chuyÓn trong mét DBMS truyÒn thèng Mµu ®á thÓ hiÖn luång d÷ liÖu MÇu x¸m thÓ hiÖn lu«ng th«ng ®iÖp 1. øng dông truy vÊn d÷ liÖu tõ CSQL th«ng qua c¸c giao diÖn API cña nã. 2. CSDL híng dÉn hÖ thèng file lÊy d÷ liÖu tõ thiÕt bÞ lu tr÷. 3. HÖ thèng file sÏ chuyÓn mét b¶n copy cña d÷ liÖu vµo cache cña nã vµ chuyÓn mét b¶n copy kh¸c tr¶ l¹i cho CSDL. 4. CSDL gi÷ l¹i mét b¶n copy cho cache cña nã vµ chuyÓn mét b¶n cho øng dông. 5. øng dông cËp nhËt d÷ liÖu vµ chuyÓn nã trë l¹i cho CSDL th«ng qua c¸c API cña nã 6. CSDL sao l¹i d÷ liÖu ®· thay ®æi vµo cache. 7. B¶n sao cña cache cña CSDL cuèi còng còng sÏ ®îc lu vµo hÖ thèng file, t¹i ®ã cache cña hÖ thèng file còng ®îc cËp nhËt. 8. Cuèi cïng th× d÷ liÖu l¹i ®îc ghi vµo thiÕt bÞ lu tr÷ vËt lý C¸c bíc nµy lµ tr×nh tù c¬ b¶n kh«ng thÓ bá qua trong bÊt kú mét CSDLtruyÒn thèng nµo ngay c¶ khi c«ng viÖc ®îc thùc hiÖn hoµn toµn trong bé nhí.C¸c bíc nµy trong thùc tÕ cßn phøc t¹p h¬n nhiÒu khi tÝnh ®Õn c¸c c«ng ®o¹nLog c¸c thao t¸c vµ mét sè c«ng ®o¹n quan träng kh¸c Häc viÖn C«ng nghÖ BCVTHéi nghÞ Khoa häc lÇn thø 5 Ngîc l¹i, trong c¸c IMDS, viÖc truyÒn d÷ liÖu qua l¹i lµ kh«ng cÇn thiÕt.CSDL cho cho phÐp ngêi dïng truy cËp d÷ liÖu th«ng qua c¸c c ...