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基于内存数据库的HLR／AUC系统的设计与实现

维普资讯
２ｏＯ６年２月
实
验科
学
与
技
术
第１期
基于内存数据库的ＨＲＡＣ系统的设计与实现 ’ Ｌ／Ｕ
陈佳妮”
（安电子科技大学西
西安
７０７）１０１
摘要：针对基于商用数据库的ＨＬ／Ｕ系统在实时性和安全性方面的不足，提出引入内存ＲＡＣ
平台采用的是大型商用数据库ＯＡＬ或ＲＣＥ
［收稿日期】２０ — ９ｌ０５０一２
据库部件之间采用高速以太网互联，业务处理部件
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［作者简介］陈佳妮（９８）１７一，女，硕士研究生，研究方向为通信网及内存数据库技术。
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维普资讯
Ｅｐｒｅｔｅｅｅｘｅｍｎｉｎｅ＆ＴｃｎｌｙｉＳｅｈｏｏｇ
２００６年２月
第１期
需要访问数据库部件才能完成业务处理。在实际的
应用中，出现了因为网络、病毒或数据库部件自身
１引言
归属位置寄存器（ＬＨＲ）是移动通信系统的
中心数据库，它保存着所有在该ＨＲ登记的移动Ｌ用户的相关信息。鉴权中心（ＵＡＣ）是为了防止非法用户接入系统而设置的安全措施。通常把
ＳＬｅｅ，业务处理机负责移动应用部分（Ａ）ＱＳｒｒｖＭＰ的协议处理。系统结构如图ｌ所示。
数据库来解决该问题，并指出需要解决初始数据装入和数据一致性问题。同时设计并实现了一种

基于内存数据库的OPC监测系统的设计与实现

ｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅａｒｌ — ｔｉｍｅ，ｓａｂｉｔｌｉｔｙ，ｔＯｍｅｅｔＯＰＣｒｅｌ－ｔａｉｍｅｍｏｎｉｏｒｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｄｅｍａｎｄ，ｗｉｍｂｅｔｔｅｒｅａｒｌ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇｏｆｈｅｔｅｆｆｃｔｅ，ＣｎａｂｅｕｓｅｄｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉｌａＯＰＣｅａｒｌ —ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．
第２３卷第７期２０１３年７月
计算机技术与发展
ＣＯＭＰＵＴＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭ７
Ｊｕｌｙ２０１３
基于内存数据库的ＯＰＣ监测系统的设计与实现
ｏｎＭａｉｎＭｅｍｏｒｙＤａｔａｂａｓｅ
ＷＡＮＧＨｏｎｇ－ｗｅｉ，ＦＡＮＧＱｕｎ，ＣＨＥＮＷｅｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃ＆ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ＡｎｈｕｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈｕ２４３００１，Ｃｈｉｎａ）
王宏伟，方群，陈伟
（安徽师范大学数学计算机科学学院，安徽芜湖２４３００１）
摘要：工业ＯＰＣ实时监测系统要求系统能够快速响应并及时处理大批量实时数据，传统关系型数据库较难满足，内存数

内存数据库系统SwiftMMDB索引机制的设计与实现

ｒｃｎｌＴｈｉｅｔｎｄｅｅｅｐｒｔｏｆｔａｔｏａＴｒｅｅｅｔｙ．ｅｎｓｒａｄｌｔｏｅａｉｎｓｏｒｄｉｉｎｌｔｅｗｅｅｍｐｏｅｈｏｇｎｄｓｌｔｉｇｎｎｄｅｏｌｔｎｒｉｒｖｄｔｒｕｈｏｅｐｉｔｎａｄｏｐｐｕａｉｇ
（ｚｕｓｕｅｕｃ）１＠ｅ．ｄ．ｎｘ
摘Байду номын сангаас
要：结合了平衡ｚ３树（ＶＴ树－ＬＡＬ树）Ｂ树的优点，以有效地组织索引数据，而为内存数据库提供优良和可从
的存储效率和查询性能。结合自主开发的一个内存数据库系统ＳｉＭＭＢ介绍Ｔ树索引的设计与实现，通过节点ｗｆＤｌ并
分裂、充等方法改进了经典Ｔ树的插入和删除操作，少了Ｔ树中平衡旋转的次数，而进一步提高内存数据库检填减从
索的效率和性能。关键词：内存数据库；引；索Ｔ树；平衡二叉树；Ｂ＋树
Ａｂｓｒｃ：Ｔｔｅ，ｃｍｂｉｎｈｄｖｎａｅｆＡＶＬｔｅｎｔｅ，ｃｎｏｇｎｚｎｄｘｄｔｆｃｅｔｙｔｕｓｐｏｉｎｔａｔｒｅｏｎｉｇｔｅａａｔｇｓｏｒｅａｄＢｒｅａｒａｉｅｉｅａａｅｉｎｌ，ｈｒｖｄｉｇｉ
ｇｏｔｒｇｆｃｅｃｎｅｒｈｐｒｒｎｅｆｒｍａｎｍｅｒａａａｅｈｅｉｎａｄｉｌｍｅｔｔｎｏｅｎｅａｏｄｓｏａｅｅｉｎｙａｄｓａｃｅｏｍａｃｏｉｍｏｙｄｔｂｓ．ＴｅｄｓｎｍｐｅｎａｉｆｔｅｉｄｘｗｓｉｆｇｏＴｒｐｅｅｔｄｉｈｉｍｏｙｄｔｂｓｙｔｍａｄｗｆＭＭＤＢｗｉｈｗａｄｖｌｐｄｂｈｕｈｒ ’ｒｓａｃｒｕｒｓｎｅｎｔｅｍａｎｍｅｒａａａｅｓｓｅｎｍｅＳｉｔｈｃｓｅｅｏｅｙｔｅａｔｏｓｅｅｒｈｇｏｐ

实时数据库的设计与实现

实时数据库的设计与实现随着物联网、工业控制系统和实时应用的快速发展，实时数据库成为了数据管理领域的一个重要方向。

实时数据库能够在严格的时间限制下提供对数据的实时访问和响应，对于需要实时分析和决策的应用来说具有重要的意义。

本文将探讨实时数据库的设计原则和实现方法。

一. 实时数据库的特点与传统数据库相比，实时数据库有一些特点：1. 高并发性：实时数据库需要能够支持大量的并发读写操作，以保证对数据的实时访问和响应。

2. 时间约束：实时数据库需要在严格的时间限制下完成数据库操作，不能超时，否则将导致系统故障。

3. 数据即时更新：实时数据库需要能够实时获取和更新数据，以反映实时环境的变化。

4. 高可用性：实时数据库需要具备高可用性，能够在服务中断或节点故障的情况下自动切换以保障服务的持续性。

5. 连续性：实时数据库需要具备连续性特征，能够以时间序列方式存储和管理数据。

二. 实时数据库的设计原则在设计实时数据库时，需要遵循以下原则：1. 快速读写：实时数据库需要能够快速处理并发的读写操作，可以采用数据缓存、并行计算和多线程技术来提高读写性能。

2. 数据压缩：实时数据库需要使用合适的数据压缩技术来压缩存储的数据，以减小存储空间和提高读写速度。

3. 实时索引：实时数据库需要使用实时索引来支持实时查询和检索操作，可以采用B+树等索引结构来提高查询效率。

4. 事务管理：实时数据库需要支持事务管理，确保数据的一致性和可靠性。

5. 容错和恢复：实时数据库需要具备容错和恢复功能，能够在节点故障或服务中断的情况下进行快速切换和数据恢复。

实时数据库的实现方法有多种，以下是几种常用的方法：1. 内存数据库：内存数据库将数据存储在内存中，具有快速读写的特点，能够满足对实时数据的高效访问和响应。

内存数据库可以使用缓存技术、并发控制和事务管理技术来提高性能和可靠性。

2. 时间序列数据库：时间序列数据库以事件时间为排序依据，以时间序列方式存储和管理数据。

计算机组成原理实验报告_存储系统设计实验

实验四存储系统设计实验一、实验目的本实训项目帮助大家理解计算机中重要部件—存储器，要求同学们掌握存储扩展的基本方法，能设计MIPS 寄存器堆、MIPS RAM 存储器。

能够利用所学习的cache 的基本原理设计直接相联、全相联，组相联映射的硬件cache。

二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考：1、汉字字库存储芯片扩展设计实验1)设计原理该实验本质上是8个16K×32b 的ROM 存储系统。

现在需要把其中一个（1 号）16K×32b 的ROM 芯片用4个4K×32b 的芯片来替代，实际上就是存储器的字扩展问题。

a) 需要4 片4个4K×32b 芯片才可以扩展成16K×32b 的芯片。

b) 目标芯片16K个地址，地址线共14 条，备用芯片12 条地址线，高两位（分线器分开）用作片选，可以接到2-4 译码器的输入端。

c) 低12 位地址直接连4K×32b 的ROM 芯片的地址线。

4个芯片的32 位输出直接连到D1，因为同时只有一个芯片工作，因此不会冲突。

芯片内数据如何分配：a) 16K×32b 的ROM 的内部各自存储16K个地址，每个地址里存放4个字节数据。

地址范围都一样：0x0000～0x3FFF。

b) 4个4K×32b 的ROM，地址范围分别是也都一样：0x000～0xFFF，每个共有4K个地址，现在需要把16K×32b 的ROM 中的数据按照顺序每4个为一组分为三组，分别放到4个4K×32b 的ROM 中去。

HZK16_1 .txt 中的1～4096个数据放到0 号4K 的ROM 中，4097～8192 个数据放到 1 号4K 的ROM 中，8193～12288 个数据放到2 号4K 的ROM 中，12289～16384个数据放到3 号4K 的ROM 中。

c) 注意实际给的16K 数据，倒数第二个4K（8193～12288 个数据）中部分是0，最后4K（12289～16384 数据）全都是0。

空间数据库课程实践教学设计及案例展示

空间数据库课程实践教学设计及案例展示数据库课程是计算机科学及信息技术相关专业方向的核心课程，主要研究数据库系统的基本概念、原理、方法及其应用，包括数据库系统、数据模型、数据库查询语言、关系数据库设计、事务处理等核心内容．通过数据库系统课程的学习，使学生能够正确理解数据库的基本原理，熟练掌握数据库设计方法和应用技术，掌握科学研究的方法和软件开发的基础规律，增强学生实际动手能力和创新能力．目前，数据库产品市场９５％以上都是关系数据库产品．关系数据库理论是数据库设计的基础，掌握关系数据库课程理论是数据库课程设计的前提．数据库课程是研究数据处理技术的一门综合性学科，它是与离散数学、操作系统、数据结构、软件工程、计算机原理等学科及其他应用领域的知识和方法相结合的学科．数据库理论研究的核心内容是数据建模、数据规范化理论、数据库系统、数据库的安全性、完整性、数据恢复技术、模式分解理论和方法．只有掌握了数据库理论才能做好数据库设计［１］２２－４９．全国大部分院校都将数据库理论和应用作为两门课程开设，一门是数据库系统概论（主讲数据原理），另一门是数据库应用（主讲程序设计）．对于绝大多数学习者来讲，学习数据库的最终目的是掌握数据库应用方法和技术，在现有ｄｂｍｓ的基础上二次开发数据库产品，而不是开发新的ｄｂｍｓ，所以大多数高校往往在数据理论之前先开设数据应用课程，如ｖｉｓｕａｌｆｏｘｐｒｏ６．０、ｄｅｌｐｈｉ、ｏｒａｃｌｅ、ｓｑｌｓｅｒｖｅｒ、ａｃｃｅｓｓ等程序设计课程是关系数据库的产品，它们属于原理的具体应用部分．学习数据库应用课程后，便于掌握和应用数据库理论；反之，也只有学习了数据库理论才能更好地掌握和应用数据库技术．２数据库设计理论就是数据库理论的应用领域和延展２．１数据库理论在数据库设计中的指导应用按照规范设计的方法，将数据库设计分成６个阶段：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实行、数据库运行和维护．在数据库设计的每一个阶段，都相同程度地使用了数据库理论与方法，同时对数据库理论展开了多样的扩展．在概念结构设计中，核心内容就是数据建模，即为根据实体类型设计ｅ－ｒ（实体－联系）图．在ｅ－ｒ图中必须搞清楚哪些就是实体，哪些就是属性．从理论的角度来说，实体就是客观存在的，并可以相互区别的事物，属性就是对实体特征的叙述，但是它们之间既有必然区别，也存有一定联系．实体和属性不是绝对的，如果须要对属性进一步叙述，则属性就做为实体，反之，如果不须要对实体进一步叙述，则实体也可以做为另一实体的属性．比如，在设计职工档案管理数据库时，实体类型“职工”的属性：档案号，姓名，性别，出生日期，出席工作时间，学历，职称，职务，工资．如果只考量现在的工资，则工资就是职工实体的属性，但是如果考量职工的工资历史，则工资就是一个实体．在逻辑结构设计时，使用规范化理论、谋极小集和码的方法、模式水解理论和方法．２．２数据库设计理论是对数据库理论的延伸数据库设计理论对数据库理论在很多方面展开了延展和拓展，使数据库理论更加简便、便利和直观．在逻辑结构设计中，将概念模型的产品基本ｅ－ｒ图切换为逻辑结构的关系模型，就是模式水解理论的轻易应用领域，就是在数据库理论基础上的抽象化和延展，实体内和实体间的切换，实体间的每一个实体切换为一个关系，实体内的属性就是关系的属性，实体内属性的码就是关系的码．按照关系理论的函数倚赖，每一个实体中，码同意每一个属性，而模式水解中，码相同的分拆，左右两端的属性分拆做为一个水解，从操作方式方面增加了复杂性，所以设计理论与数据理论全然相符；数据库实体之间的.联系分成一对一、一对多、多对多和多实体之间的联系４种情况，这些切换在逻辑结构设计中都得出了转换规则，也全然满足用户模式水解理论，在模型优化时，使用极小集方法与设计理论的融合．３．１处理好数据库设计经验和数据库设计理论的关系数据库设计理论尽管比较完善，按照规范化理论，在函数倚赖领域，如果关系满足用户ｂｃｎｆ，不能存有数据缓存、填入异常、删除异常和更新异常，实际上关系规范化不一定必须达至ｂｃｎｆ；如果达至ｂｃｎｆ，不能发生缓存和各种异常，但可以发生查阅效率减少．这就要根据实际情况综合权衡．下面以规范化后的学生成绩管理系统为基准表明．学生成绩管理系统涵盖以下３个关系：学生（学号，姓名，性别，出生年月）；课程（课号，课名，学时，学分）；成绩（学号，课号，成绩）．我们经常查阅“某同学自学某课程的成绩”，这就须要３个关系的相连接，如果学生人数较多（数据库很大），可能将须要较长时间，但如果就是第１范式，则不须要相连接，如果就是第２范式，可能将相连接的次数较太少，也可以增加花费．在实际应用领域中，我们可能将不须要把关系分割至ｂｃｎｆ，也许只须要达至２ｎｆ，甚至１ｎｆ，也就是逆规范化，到底规范化至什么程度，必须结合实际问题和具体内容设计经验［２］３－３９．数据库课程是理论与应用结合较为紧密的一门课程．学习数据库课程的主要目的是为了应用．因此，为了深入浅出地讲授数据库理论，在每一章都设计一些课程实验，以便通过实践验证理论，同时掌握其应用方法，为后续的课程设计打下基础．在大部分教科书中，都是以ｓｑｌｓｅｒｖｅｒ为例，讲授ｓｑｌ语言、数据的安全性、完整性．在讲授ｓｑｌ语言时，可以让学生先建立数据库，结合所学内容对数据库进行查询、插入、删除、修改等实践操作，在实践的过程中真正理解并掌握ｓｑｌ语言的应用环境．在讲授数据库安全性和完整性时，利用数据库系统的实际应用让学生对系统做数据控制．提高学生对数据库课程的认识，激发学生的学习兴趣和欲望．３．３课程设计就是提高学生综合应用领域能力的关键课程设计是课程内容的展示，是对所学知识的延伸，是学生掌握学习内容、方法和技巧的综合体现．数据库设计理论主要是为了指导数据库的应用和实践，通过系统的理论学习和部分单元（如创建用户、创建视图、用户管理、权限管理等）的应用实践训练，充分认识到ｄｂａ在数据库系统中的作用．通过课程设计让学生在掌握数据库设计理论的同时掌握数据库课程设计的全过程，可以采取将学生分组的方式，为每组同学拟定相关题目，如学生档案管理系统、财务管理系统、售票管理系统等，设计可以采取集中设计和分散设计相结合的方式，如果条件允许可以集中７～１０天时间做课程设计，否则，可以利用周末时间集中设计，学生自己找业余时间，教师加强指导，题目在期中布置，期末老师验收．让每一位同学独立完成或者协助完成数据库设计的过程，同时，使每一组同学进行上机运行并调试，完成所有功能进行程序实现，最后组织设计答辩．教课评价方面，可将学生平时的课程设计和期末考试相结合，作为学期期末成绩．通过课程设计和设计答辩，学生不仅巩固了理论知识，丰富了课程实践，掌握了如何运用理论指导实践应用，也对今后其他课程设计以及毕业设计打下坚实的基础，取得较好的效果．３．４数据库课程设计的具体内容数据库设计是在指定的应用环境下，构建最优的数据库逻辑模式和物理结构，建立数据库及其应用系统，满足各种用户的各种需求（信息、管理和操作需求），并能够有效地存储和管理数据．数据库设计要按照需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库的运行和维护各个阶段突出特点严格进行结构设计是与行为设计的有机结合．每一个阶段都有具体的技术要求，教师提出要求让学生深入图书馆、学生管理部门或者企业进行系统调查，通过需求分析设计出数据流图，编写数据字典．概念结构设计是从数据流图和数据字典中提炼出ｅ－ｒ图，对ｅ－ｒ图优化后获得基本ｅ－ｒ图．按照转换规则和ｄｂｍｓ的转换功能将概念结构的产品基本ｅ－ｒ图转换为逻辑结构设计的关系模型．物理结构设计主要根据ｄｂｍｓ的详细特征设计存储结构和存取技术，最后经过优化、评价满足用户的效率要求．数据库实施和运行维护主要考虑代码的编写、调试、试运行和维护，涉及数据转储、安全性、完整性、数据组等问题．整个设计都是在数据库理论的指导下进行［３］－．４结语数据库课程设计是理论和实践的有机结合，随着计算机应用的深入，数据库应用在社会生活中越来越重要，应用范围也越来越广，如何使数据库理论和设计更好的结合是值得高校教师深入探讨的问题．只有不断的探索数据库课程设计理论，才能在实际应用中得到创新．。

小型数据库管理系统中页的设计与实现

关键词：ａｅ数据库管理系统：Ｕｂｓ：页中图分类号：３１ＴＰ１文献标识码：Ａ文章编号：０９３４（００１ — １４０１０ — ０４２１）９５３ — ３
ＴｈｓｇｎｍｐｅｅｔｔｎｏａｅｉｉｉＤａｂｓａａｅｎｙｔｍｅＤｅｉｎａｄＩｌｍｎａｉｆＰｇＭｎｔａｅＭｎｇｍｅｔＳｓｅｏｎａ
Ｖｏ．Ｎｏ１，ｕｙ２１，Ｐ５１４５１６１６，．９Ｊｌ００Ｐ．３ — ３
小型数据库管理系统中页的设计与实现
陈红，太。向燕张红冯萍
（疆农业大学计算机与信息工程学院，疆乌鲁木齐８０５）新新３０２
Ｋｅｏｄｓｙｗｒ：Ｕｂａｅａａａｅｍａａｅｅｔｓｔｍ；ｐｇｓ；ｄｔｂｓｎｇｍｎｙｓｅａｅ
一
在信息产业飞速发展的今天，据库技术仍然是Ｉ数Ｔ技术创新乃至企业业务创新的源动力。面对日趋复杂的业务需求和爆炸式的数据增长，据库产品的销售额以每年１％的速度在增长（数２已超过２０亿美元）０。但我国的数据库产品相对落后，场占有率极市低。而全球范围内的数据库市场被美国的几家大型企业所垄断。我国大力发展拥有独立自主知识产权产品的背景下，为计算机在作业的基础性软件，据库系统的开发越显重要。鉴数

支持内存数据库索引缓存优化的CST树的设计与实现

ＡｂｔａｔＡｉｎｔｔｅｃｃｅｍｉｍａｃｒｂｅｏｄｘｉｉｍｏｙｄｔｂｓ，ａｎｗｎｅａａｓｒｃｕｅｎｍｅｓｒｃｍｉｇａｈａｈｓｔｈｐｏｌｍｆｉｅｍａｎｍｅｒａａａｅｅｉｄｘｄｔｔｕｔｒａｄｎｎＣａｈｅｓｔｅＴ－ｒｅｉｎｒｄｃｄｂｎｌｚｎｒｓｎｎｅａａｓｒｃｕｅａｄｄｔｉｄｄｓｒｐｉｎｏａａｓｒｃｕｅａｄｃｅｓｎｉｖｔｅｓｉｔｏｕｅｙａａｙｉｇｐｅｅｔｉｄｘｄｔｔｕｔｒｎｅａｌｅｃｉｔｎｄｔｔｕｔｒｎｉｅｏｏｅａｉｎａｇｒｔｍｒｌｏｇｖｍＦｎｌｐｒｔｌｏｉｏｈａｅａｓｉｅｉａｌｙ，ｔｅｐｏｅｔｓｏｃｅｓｎｉｉｅＴ－ｒｅｉｅｔｄｉｈｓｐｐｒｈｒｐｒｉｆＣａｈｅｓｔｔｅｔｓｅｎｔｉａｅ．ＡｃｏｄｎｏｔｅｅｖｓｃｒｉｇｔｈｔｓａａｔｉｃｎｌｄｄｔａｃｅｓｎｉｉｅＴ－ｒｅｃｕｄｒｄｃｈｉｓｏａｈｅｓｔｅｅｆｃｉｅｙａｄｗｈｎｔｅａｕｔｅｔｄｔ，ｉＳｏｃｕｅｈｔＣａｈｅｓｔｖｔｅｏｌｅｕｅｔｅｔｍｅｆｃｅｓｎｉｖｆｅｔｌｎｅｍｏｎｃｉｖｈｏａａｉｍａｌｈｎｅｔｎｎｅｅｉｇｓｅｄｏｃｅｓｎｉｖｔｅｓａｂｔｓｏｒｔａｈｔｏｔｅｉｈｕｒｆｄｔｓｌ，ｔｅｉｓｒｉｇａｄｄｌｔｎｐｅｆＣａｈｅｓｔｅＴ－ｒｅｉｉｌｗｅｈｎｔａｆＴ－ｒｅｗｈｌｔｅｑｅｙｓｉｅｓｅｄｏｃｅｓｎｉｉｅＴ－ｒｅｉｑｉｋｒｔａｈｔｆｔｅ．Ｗｈｎｔｅａｏｎｆａａｉｌｒｅｈｓｒｉｇ，ｄｌｔｇ，ａｄｐｅｆＣａｈｅｓｔｔｅｓｕｃｅｈｎｔａｒｅｖｏＴ－ｅｈｍｕｔｏｔａｇ，ｔｅｉｅｔｎｄｓｎｅｅｉｎｎｑｅｙｓｅｄｏｃｅｓｎｉｉｅＴ－ｒｅｉｕｃｒｔａｈｔｏｔｅ．ｕｒｐｅｆＣａｈｅｓｔｔｅｓｑｉｋｅｈｎｔａｆＴ－ｒｅｖＫｅｏｄｍａｎｍｅｒａａａｅｙＷｒｓｉｍｏｙｄｔｂｓ，Ｔｒｅｎｅｔｅ，ｉｄｘ，ｃｃｅｏｔｉｔｏａｈｐｉｚｉｎｍａ