автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Математическое и программное обеспечение синхронизации баз данных мобильных устройств с корпоративными системами

На правах рукописи

СОЛДАТОВ Сергей Леонидович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИНХРОНИЗАЦИИ БАЗ ДАННЫХ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С КОРПОРАТИВНЫМИ СИСТЕМАМИ

Специальность 05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре «Персональные компьютеры и сети» Московской государственной академии приборостроения и информатики.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Брейман А. Д.

доктор технических наук, профессор Зак Е.А.

кандидат технических наук, доцент Рощин А. А.

Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро полупроводникового машиностроения"

Защита состоится «20» декабря 2005 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.119.02 в Московской государственной академии приборостроения и информатики по адресу: 107996, Москва, ул. Стромынка, Д.20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГАПИ. Автореферат разослан «19» ноября 2005 г. Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 212.119.02 к.т.н., доцент ЪяллЬмшЛ.__— Никульчев Е.В.

РШ

2 г4тб

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема синхронизации данных в распределенных системах является одной из значимых проблем в области исследования распределенных баз данных. Решением проблем синхронизации занимались многие специалисты по базам данных начиная с момента появления первых распределенных баз данных. Синхронизация данных внутри распределенной системы позволяет обеспечить выполнение фундаментального принципа создания распределенных баз данных: прозрачности доступа к данным с точки зрения пользователя. Значительный вклад в развитие распределенных систем и в изучение вопросов синхронизации данных внесли следующие отечественные и зарубежные ученые: К. Дж. Дейт, Д. Белл, П. А. Бернштайн, Дж. Н. Грей, П. Дж. МкБрайн, Т. Коннолли, Г. Гарсия-Молина, Дж. Ульман, Г. Видерхольд, Дж. Б. Рутни, Я. Саито, Б. Кемме, Я. Амир, М. Висманн, Е. Ф. Кодд, С. Д. Кузнецов, И. В. Сергеев, А. Ю. Фадеев, А. В. Силин, И. И. Румянцева, М. Е. Ярошевич, А. И Никитин и др.

С появлением и распространением в среде распределенных систем мобильных устройств акцент внимания исследований ученых сместился в область взаимодействия этих систем с такими устройствами. Исследования в этой области проводятся следующими специалистами: М. Ренхамсамп, Дж. Н. Грей, Д. Барбара, М. Франклин, Т. Экенстэм, Ф. Стефенсон, Е. Фляйш, К. Е. Джонс, А. Трахтенберг, Д. Старобински, Дж. Мэкер, М. Корсон, М. Дрюс, Д. Конан, С. Шабридон, В. Кумар, П. Серрано-Альварадо, Б. Р. Бадринат, Т. Имиелннски, А. Яковлев и др.

Несмотря на интенсивные исследования в области взаимодействия мобильных устройств между собой, а также с классическими персональными компьютерами и серверами, некоторые вопросы по обеспечению эффективной синхронизации с мобильными устройствами остаются нерешенными. В частности, это касается вопросов интеграции в существующую информационную систему мобильной инфраструктуры и повышения уровня мобильной масштабируемости информационной системы.

В силу ограниченности ресурсов мобильных устройств, возникла необходимость создания не только специальных энергосберегающих протоколов передачи данных, но также особых методик и алгоритмов обмена и синхронизации данных с мобильными устройствами, реализующих перераспределение вычислительной нагрузки по согласованию набора данных на серверную сторону. При реализации этих методик и алгоритмов значительная часть ресурсов сервера баз данных расходуется под нужды процессов синхронизации с мобильными клиентами. В случае роста численности мобильных клиентов качество обслуживания стационарных пользователей системы значительно ухудшается, ввиду увеличения времени отклика базы на пользовательские запросы. Для сохранения качества обслуживания клиентских запросов требуется либо пропорционально росту количества мобильных клиентов наращивать аппаратные мощности сервера, что является не всегда оправданным и дорогостоящим мероприятием, либо применить особый подход к организации синхронизуемых данных и управлению процессом синхронизации с мобильными клиентами. Этот подход должен предоставлять возможность гибкого использования существующих аппаратных мощностей сервера, балансируя его вычислитель-

3

ную нагрузку во времени и обеспечивая тем самым повышение уровня мобильной масштабируемости системы.

Объект исследования. Объектом исследования диссертационной работы являются распределенные системы баз данных со стационарными и мобильными пользователями в аспекте их масштабируемости при ограничениях, налагаемых особенностями и спецификой их применения.

В работе под термином «распределенная система управления базами данных» (РСУБД) понимается программный комплекс, предназначенный для управления распределенными базами данных и обеспечивающий конечным пользователям прозрачность доступ к распределенным базам данных. Под распределенной базой данных (РБД) понимается набор логически связанных между собой разделяемых данных (и их описаний), которые физически распределены в некоторой компьютерной сети. Термин «распределенная система баз данных» (РСБД) описывает распределенную систему управления базами данных совместно с распределенными данными, управляемыми посредством этой системы.

Под масштабируемостью РСБД понимается ее свойство сохранять показатели качества ее функционирования в диапазоне приемлемых значений с ростом числа пользователей. Мерой масштабируемости системы служит максимальное количество пользователей, обслуживаемое с заданными значениями показателей качества функционирования системы Под мобильной масштабируемостью РСБД понимается масштабируемость РСБД в отношении мобильных пользователей.

Под стационарным клиентом понимается пользователь РСБД, имеющий стабильное подключение к РСБД и обладающий стандартными вычислительными ресурсами, характерными для современного ПК. Под мобильным клиентом понимается пользователь РСБД, подключаемый к ней на непродолжительные периоды времени и обладающий ограниченными по сравнению со стационарным клиентом вычислительными ресурсами, характерными для мобильных устройств.

Целью работы является повышение мобильной масштабируемости распределенных систем баз данных за счет разработки методов управления процессами синхронизации данных между мобильными и стационарными компонентами распределенных баз данных на основе модели распределенной системы баз данных.

Основные задачи исследования. Достижение поставленной цели предполагает решение следующих основных задач:

— анализ современного состояния в области РСБД;

— анализ современного состояния средств синхронизации данных, включая решения для мобильных сетей;

— анализ специфики функционирования мобильных устройств в аспекте их применения к РСБД;

— анализ методов поиска и идентификации синхронизируемых данных, а также способов избегания и разрешения конфликтных ситуаций;

— разработка метода синхронизации, позволяющего повысить уровень мобильной масштабируемости РСБД за счет равномерного распределения нагрузки на сервер БД;

— исследование и анализ современных методов проектирования информационных систем, в том числе базирующихся на СБД.

— разработка новых моделей и диаграмм в области проектирования РСБД с точки зрения размещения и распространения данных;

— описание методики проектирования распределенной информационной системы, поддерживающей стационарных и мобильных пользователей.

Методы исследования. При решении поставленных в работе задач использовались методы структурного анализа, теории вероятностей, теории массового обслуживания, теории реляционных баз данных. Для исследования эффективности разработанного метода двухфазной синхронизации было проведено имитационное моделирование на ЭВМ.

Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке:

— метода двухфазной синхронизации, позволяющего повысить уровень мобильной масштабируемости СРБД, как нового подхода к организации данных и управлению синхронизацией сервера РБД, а также математической модели на основе теории массового обслуживания, позволяющей оценить уровень мобильной масштабируемости СРБД;

— классификации методов накопления реплицируемых данных и методов резервирования данных в зависимости от типа реплицируемых таблиц;

— новой нотации диаграмм для проектирования информационных систем на основе РСБД для формального описания процессов синхронизации распределенных данных.

Практическая ценность результатов работы заключается в:

— возможности внедрения в существующую информационную систему на основе изложенных методов и методик программных алгоритмов и модулей для поддержки мобильных пользователей с высоким уровнем мобильной масштабируемости без привлечения новых аппаратных средств, в зависимости от уровня загрузки системы;

— возможности использования диаграмм репликаций и реплик для ускорения и формализации процесса проектирования информационной системы на основе РСБД;

— возможности оценки и выбора наиболее рационального метода синхронизации данных с мобильными клиентами по приведенной в работе математической модели процесса синхронизации, а также определения с ее помощью уровня предельной мобильной масштабируемости информационной системы в зависимости от ее параметров.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обоснованы теоретически с помощью надежных методов исследования, а также подтверждается данными, полученными в результате экспериментальных исследований.

Реализация результатов работы. Разработанные модели и методы внедрены и используются в виде реализованных программных модулей на предприятиях ЗАО «Вис-ма», ЗАО «Титан Мета», ООО «Инструментально-подшипниковый центр», о чем свидетельствуют соответствующие акты внедрения, а также используются в учебном процессе кафедры «Персональные компьютеры и сети» МГАПИ при изучении дисциплины «Управление большими базами данных».

Апробация работы. Основные результаты работ были изложены на конференциях и семинарах: VI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права», 6-9 октября 2003 г. Сочи, VIII Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии», 26 апреля 2005 г, Московская государственная академия

приборостроения и информатики, научных семинарах кафедры «Персональные компьютеры и сети» под руководством д.т.н., проф. Б. М. Михайлова.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 116 страниц. Список литературы содержит 106 библиографических источников Диссертация проиллюстрирована 31 рисунком и содержит 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются цели и задачи исследования, приводятся основные положения, выносимые на защиту. Излагается структура диссертации и приводится краткая аннотация ее глав.

В первой главе проводится обзор организации распределенных систем управления базами данных (РСУБД), приводится их классификация. Также рассматриваются некоторые специфические особенности СУБД, такие как: методы идентификации записей, способы поддержки транзакций, свойство темпоральности (обработка данных, изменяющихся во времени).

Подробно освещаются вопросы синхронизации данных в РСУБД: исследуются основные средства синхронизации и методы репликации. Приводится сравнительная характеристика основных средств синхронизации: файлового копирования, преобразования данных, распределенных транзакций и репликации. Приводятся доводы в пользу того, что репликация является наиболее гибким и универсальным методом синхронизации данных. Излагается подробная классификация процесса репликации по основным направлениям: по модели репликации, по топологии репликации, по методу обновления, по реплицируемым объектам. Рассматриваются основные методы идентификации реп-лицируемых данных, а также приводятся способы устранения конфликтов: по временной метке, по приоритетам, дополняющие или усредняющие обновления, минимальное или максимальное значение, по решению пользователя (собственные алгоритмы), принятие решения вручную. Приводится сравнительная характеристика этих способов.

Следующий раздел первой главы посвящен исследованию возможностей современных карманных персональных компьютеров (КПК), приводится история развития, дается анализ тенденций развития. Рассматриваются области применения КПК в различных сферах деятельности, дается краткий обзор наиболее популярных программно-аппаратных платформ КПК и приводятся основные технологии баз данных, применимые к ним. В соответствии со спецификой излагается классификация реплицируемых таблиц, имеющих место при синхронизации в распределенных системах между персональными компьютерами и мобильными устройствами. Приведены модели сетевого взаимодействия, используемые для доступа к данным мобильными устройствами.

В заключение главы формулируется постановка задачи диссертационной работы, а также определяются основные направления исследования: разработка математической модели процесса синхронизации данных в РСУБД, включающей серверные БД и БД мобильных устройств; разработку моделей и методов проектирования РИС с точки зрения размещения и распространения информации между ее удаленными узлами, включая мобильные устройства; разработку методики выбора модели синхронизации РБД в зависимости от конкретных условий; рационализацию процесса синхронизации для мобильных

устройств с переносом вычислительной нагрузки на серверную сторону; создание модели синхронизации сервера с большим количеством мобильных устройств балансировкой вычислительной нагрузки; создание модулей и алгоритмов, организующих взаимодействие внутри распределенной базы данных между персональным и карманным компьютерами.

Во второй главе излагаются принципы проектирования информационных систем, в частности, систем баз данных, а также приводится математическая модель двухфазной синхронизации с кэшированием данных мобильных пользователей.

В начале второй главы приводятся информация о стадиях создания информационных систем: анализ, проектирование, программирование, тестирование, внедрение и поддержка. Обсуждаются проблемы проектирования как важной стадии создания сложных информационных систем, дается объяснение ее значимости. Формулируется описание нотации диаграмм, позволяющей разработчикам распределенных информационных систем описывать взаимодействие реплицируемых объектов с помощью простых, универсальных и стандартизованных диаграмм, помогающих формализовать и ускорять процесс перехода от стадии проектирования к разработке.

Для формального описания процесса репликации необходимо произвести предварительный анализ исследуемого процесса и указать уровни, на которые его можно условно разделить. Приводится классификация уровней репликации.

Верхний уровень представляет собой совокупность всех возможных данных и объектов, распространяемых в рамках распределенной информационной системы. Репликацию можно разделить на отдельные реплики - наборы данных, распространяющихся по одинаковым правилам и алгоритмам. Реплики состоят из объектов репликации. В зависимости от реализации СУБД, в качестве объекта репликации может выступать таблицы, представления, хранимые процедуры, триггеры и т.д.

Большинство СУБД в первую очередь поддерживает репликацию таблиц и видов. При этом, в процессе синхронизации реплицируются не все данные, а их подмножества: применяются горизонтальные фильтры (уровень записи) и вертикальные фильтры (уровень атрибута), при которых производится выборка соответствующих строк и столбцов таблиц или представлений, удовлетворяющих неким условиям репликации.

На основе приведенной иерархии приводится описание двух классов диаграмм, описывающих процесс репликации. Физическая модель отражается на диаграмме репликации (см. рис. 1), а логическая модель - на диаграмме реплик (см. рис. 2).

На диаграмме репликации цилиндрами отображаются узлы распределенной базы данных, причем пунктирными линиями обозначаются мобильные узлы. Стрелками обозначаются направления распространения данных, а их толщина характеризует объемы передаваемых данных или необходимую полосу пропускания каналов передачи данных. Сплошная стрелка информирует о наличии постоянного канала передачи. Пунктирная линия отражает временный характер соединения между узлами.

Диаграмма реплик состоит из двух частей. В правом фрейме отображена ЕЯ-схема таблиц, составляющих реплику. В левом фрейме приводится фрагмент диаграммы репликации, включающий хосты, в которых присутствует реплика из правого фрейма. Данная диаграмма может использоваться как независимо от диаграммы репликации, так и совместно с ней. Она не дает общего представления о структуре РБД, количестве узлов и связей мевду ними, зато подробно характеризует отдельно взятую реплику, ее состав,

способы распространения и т.д. Используемые в диаграмме реплик обозначения представлены в табл. 1.

(Г^Моб, узлы (nj, j Реплика 1 ■ Реплика 2 ! РаллиаЗ

Справочник товаров

jCjä^v^j __J

Peroneal Реллика2 РелликаЗ Рв«пи*а 1 Реплика 2 Реллмкл 3 йвплииЧ Реллисаб Реплика в

Рвпгика 1 Рвлликз2 Решиисв 3

Р«лпмсв2 Реплика 3 Реплика* Реплика 5 Релликав Репли*а7 РелликаЗ

Реппи« 1 Panraur2 РелликаЗ Реплик» 4 Рвпликвв РвЛЛИвйб Релпика7 Р«опю8

Рис. 1. Диаграмма репликации

Рис. 2. Диаграмма реплик

Таблица 1.

Обозначения для диаграммы реплик_

№ Символ Значение

1. □ Тип репликации' Е - синхронная (англ. eager, настойчивая) L - асинхронная (англ. lazy, ленивая)

2. -4-► Над стрелкой указывается модель репликации- Ргос - хранимых процедур Snap- моментальных снимков Tran - транзакций Merg - сведением (слиянием)

3. А Ограничения г - только для чтения

4. О Метод распространения изменений: Q- по запросу Р -принудительно - по расписанию

Вторая часть второй главы посвящена построению математической модели процесса двухфазной синхронизации РБД. Полученная модель позволяет осуществлять

обоснованный выбор схемы репликации в зависимости от характеристик информационной системы, являющихся входными параметрами модели: N5- количество стационарных пользователей;

■¡¿¡- интенсивность потока запросов от одного стационарного клиента; х'т- интенсивность потока запросов от одного стационарного клиента; (р - коэффициент характеризующий уровень влияние запросов стационарных клиентов на необходимость изменения данных мобильного клиента; ц - интенсивность обработки запросов сервером БД; 1а- время функционирования системы в активном режиме; Ьр- время функционирования системы в пассивном режиме; Ыгес- среднее количество записей в наборе данных, подлежащем синхронизации. Исходя из предположения, что потоки заявок имеют Пуассоновский характер, строится граф состояний и переходов системы массового обслуживания (см. рис. 3).

Рр л Р" х Рз % Рш % РюН

Рис. 3. Структурная схема одноканалыюй системы с очередью длиной ш На основе этого графа можно записать систему уравнений Колмогорова (!)-(6):

<

Решения этой системы уравнения будет иметь вид:

Ро=1/(1+ Р+ рЧ р3 +.... + р"*1) = (1 - рУ(1 - р"*2), (7)

Р^ = (ГХР0. (8)

В случае бесконечной очереди система уравнений трансформируется следующим

-X Р0 + ц Р1 = 0; (1)

X Р0 -( Х+ц) Р1 +цР2 = 0; (2)

X. Р1 - ( X +ц) Р2 + (1РЗ = 0; (3)

X Рт-1 - (X +ц) Рт + д Рга+1 = 0; (4)

X Рт - ц Рт+1 = 0; (5)

Р0 + Р1 +Р2+ ... + Рт + Рт+1 = 1. (6)

образом:

Г

<

Л>- 1-Р;

Р1 = рР0=р(1-р); А=р2р0 = р2(1 - р);

Л=р*/>0=р*(1-р).

(9) (10) (И)

(12)

Из решения системы уравнений (9)-(12) определяются основные параметры системы массового обслуживания:

• средняя длина очереди:

г = рЧ(\-р). (13)

• среднее число заявок на обслуживании:

W = 0-ро+1(1 - РО) = 0 + (1 - 1+ р) =

= = (14)

\-р 1 -р

• среднее время нахождения заявки в очереди:

t -1 Р - Рг

ц 1 -р Ю~р). (15)

• среднее время обслуживания заявки:

t обс=1/щ (16)

• среднее время нахождения заявки в системе:

р 111

'сис -'оч+9-*обс=~т,-\ + ~ = — ~i-

ц(1-р) ц ц 1-р (17)

Загрузка системы в обшем виде определяется соотношением:

(18)

Подставляя в (18) значение интенсивности потоков, определяются загрузка систе-

мы:

р=(М±тА1 (19)

м

- для синхронизацией с общей очередью, и

(20)

м

- для двухфазной синхронизации с кэшированием.

Тогда время выполнения транзакции будет соответственно равно:

< -- 1 1 (21) м

- для синхронизацией с общей очередью,

м-Ж"А* л.) (22)

м

- для двухфазной синхронизации с кэшированием в активном режиме;

- для двухфазной синхронизации с кэшированием в пассивном режиме.

Время синхронизации с общей очередью определяется выражением:

1амс = 21теЫпс ^ (24)

а время первой фазы синхронизации с использованием мобильного КЭШа будет равно:

= (25)

Общее время выполнения второй фазы синхронизации для всех мобильных устройств:

= =* N.N„0.+(26) при этом система обладает следующим ограничением по мобильной масштабируемости:

* МтЫт (1 + д>)1ж (27)

Нижняя граница эффективности применения метода двухфазной синхронизации определяется как:

м ^ МЛ

Л.0+¥)

Верхнюю границу области применения метода двухфазной синхронизации можно определить из выражений (22), (23) и (27).

„-2(ли+4.)+(29)

(30)

Таким образом, область эффективного применения метода двухфазной синхронизации определяется как:

<40+*) ' ^«а+л

В заключении главы приводится методика оценки выбора рационального метода синхронизации:

1. Определить необходимые величины характеристик ИС:

исходя из существующих объективных данных о системе или на основе предварительных расчетов в случае ее проектирования.

2. Применить математическую модель, для определения возможности использования традиционного метода синхронизации с общей очередью и эффективности метода двухфазной синхронизации.

3. Оценить время синхронизации первого этапа для МУ по формуле (25).

4. В случае невозможности применения метода синхронизации с общей очередью или при выполнении условия (30), проверить параметры системы на выполнения неравенства (27) для оценки времени выполнения второго этапа синхронизации.

5. Если неравенство (27) справедливо, реализовать в системе метод двухфазной синхронизации с кэшированием.

Согласно представленной математической модели, на рис. 4 приведена зависимость времени выполнения транзакции от количества мобильных клиентов, а на рис. 5 показан минимальный уровень мобильных клиентов, при котором эффективно применять метод двухфазной синхронизации.

Эффективно« количество Dm при фиксировать» Ми HUnMa_t

ЭгЭ4ЭвЭв40 42««4ВЯ)Вг545вЗв60в?МвВМ70 72 МП

Рис. 4. Зависимость среднего времени выполнения транзакции от количества

мобильных клиентов Рис. 5. Эффективное количество мо-

бильных клиентов для применения метода двухфазной синхронизации

В третьей главе приводятся методы повышения производительности распределенной вычислительной системы, рассматриваются исследовательские направления и технологии, связанные с разработкой программного и алгоритмического обеспечения во временных мобильных сетях MANET, включая технологии баз данных.

Предлагаются методы повышения производительности мобильной сети: запрос на ожидание, кэширование часто используемых данных, использование предвыборок сильно связанных данных.

Вводятся критерии оценки процесса синхронизации мобильных устройств с сервером: объем передаваемых в процессе синхронизации данных, использование ресурсов мобильного устройства, время синхронизации.

Приводится классификация мобильных клиентов: стационарные, кочующие и мобильные. В табл. 2 приведен перечень служб, необходимых для функционирования клиентов каждого вида.

Таблица 2.

Стационарный Кочующий Мобильный

Управление подпиской + + +

Управление контентом + + +

Профиль пользователя + + +

Стратегия запросов + + +

Управление местом нахождения - + +

Адаптация контента - - +

Представление контента - - +

Приводится описание методов, позволяющих рационализировать процесс синхронизации применительно к мобильному устройству в качестве одного из узлов синхронизации. Рассмотрена схема репликации по модели «издатель-подписчик», на базе которой за счет перенесения вычислительной нагрузки со стороны мобильного устройства на сторону сервера строится адаптированный метод репликации. На рис.б изображена схема синхронизации по такому методу с распределением соответствующих процессов по узлам - участникам репликации.

„ —РОА СерверВД

Рис. 6. Схема синхронизации с КПК

Рассматриваются специфичные методы синхронизации сервера и мобильного устройства, выявляются их недостатки и преимущества, предлагается использование того или иного алгоритма в зависимости от направления синхронизации.

Рассматриваются энергетические аспекты работы КПК, приводится справка касательно распределения потребления энергии между составляющими его электронными блоками, и в соответствии с этим распределением даются рекомендации по программной реализации описанных методов синхронизации.

Предлагаются методы рационализации работы сервера по накоплению изменений и подготовке распространяемых копий данных. Приводится описание методики двухфазной синхронизации с использованием табличного кэша мобильного клиента (ТКМК). Дается подробное описание использования ТКМК в табличной структуре БД РИС, описаны методы размещения и поиска соответствующих ТКМК.

На основе приведенных классификаций типов реплицируемых таблиц, методов резервирования данных и направления синхронизации построена сводная классификация, приведенная в таблице 3.

Таблица 3.

Репликация мобильное устройство —►сервер Репликация сервер—» мобильное устройство Двусторонняя репликация

Системные таблицы X X X

Справочные таблицы Изменение значения Использование значения Г X

Операционные и тран-закционные таблицы Предопределение Предопределение Предопределение

После подробного описания процесса синхронизации с использованием ТКМК следует описание методов предотвращения и разрешения конфликтов. В качестве одного из способов избегания рассогласования данных приводится классификация методов резервирования значений в распределенной БД. в зависимости от направления синхронизации и типа реплицируемых таблиц.

В заключении главы содержится классификация способов накопления изменений в реплицируемой таблице для подготовки ТКМК.

В четвертой главе приводится методика проектирования распределенных информационных систем (РИС), основанная на принципах анализа, синтеза, абстракции, декомпозиции и структуры. Рассматриваются некоторые методы и модели структурного анализа, позволяющие описывать систему с точки зрения ее структуры, передачи информации между ее элементами, отношения между данными и т.д. Изложено краткое описание методов моделирования: ЭАОТ, ГОЕРЗ и ОБО. Отдельное внимание уделяется описанию САБЕ-средств, которые в последнее время играют все более важную роль в процессе создания программных продуктов любой сложности. Даются рекомендации для создания специального САБЕ-средства, позволяющего выполнять моделирование характеристик РБД с учетом размещения данных по ее узлам с использованием диаграмм, разработанных во второй главе.

Во второй части главы содержится описание реализации корпоративной информационной системы (КИС), состоящей из сервера БД и множества мобильных клиентов. Структура проектируемой КИС представлена на рис. 7.

Рис. 7. Структура корпоративной информационной системы 14

В качестве СУБД выбран Microsoft SQL Server 2000. Приводится описание организации центральной базы данных (ЦБД): специфика устройства таблиц и хранимых процедур. Изложен механизм взаимодействия ЦБД с программой-клиентом по модели DBS. Также приводится описание организации механизма репликации в направлении мобильных клиентов Описано взаимодействие ЦБД и с базой данных мобильных устройств (БДМУ), предназначенной для промежуточной подготовки реплик для синхронизации с мобильными клиентами.

После структурного описания КИС следует ее функциональное описание. Для этого используется методика DFD (data flow diagrams) - диаграммы потоков данных.

На рис. 8 и рис. 9 представлены соответственно контекстные диаграммы первого и второго уровней КИС.

Диаграмма первого уровня дает общее представление о функционировании системы, об ее основных сущностях и потоков данных между ними. Диаграмма второго уровня детализирует эту контекстную диаграмму, описывая подсистемы, составляющие КИС. Далее следует подробное описание каждой из подсистем и приводятся диаграммы потоков данных для каждой из подсистем.

V

Рис. 8. Контекстная диаграмма первого уровня

Рис. 9. Контекстная диаграмма второго уровня.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе получены следующие результаты:

1. Разработана классификация методов накопления изменений в реплицируемых таблицах и методов предотвращения конфликтов в зависимости от типа таблиц.

2. Предложена модель двухфазной синхронизации данных между сервером БД и мобильными устройствами, позволяющая существенно повысить мобильную масштабируемость информационной системы и также оценить максимальное количество мобильных клиентов, подключаемое к информационной без потери качества обслуживания, и время проведения синхронизации.

3. Предложен метод двухфазной синхронизации с мобильными клиентами.

4. Разработан новый класс диаграмм для проектирования распределенной информационной системы с точки зрения размещения и распространения данных.

5. Сформулированы рекомендации для создания программных средств проектирования распределенных информационных систем с использованием диаграмм репликаций и реплик.

6г Создана методика проектирования распределенной информационной системы с помощью диаграмм репликаций и реплик.

7. Реализована и внедрена в производство информационная система, поддерживающая мобильных пользователей на основе разработанного метода двухфазной синхронизации.

Публикации по теме. Основные результаты диссертационной работы изложены в восьми публикациях:

1. Солдатов С.Л. Способ синхронизации данных при репликации реляционных таблиц // Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права: Научные труды VI Международной научно-практической конференции (Сочи, октябрь 2003). - М: МГАПИ, 2003. - с.235-238.

2. Солдатов С.Л. Основные принципы и концепции повсеместных вычислений. // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. д.т.н., проф. Михайлова Б.М. - М: МГАПИ, 2003. Вып. 6 - с.231-232.

3. Солдатов С.Л. Характерные особенности технологии повсеместных вычислений // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. д.т.н., проф. Михайлова Б.М. - М: МГАПИ, 2003. Вып. 6 - с.233-234.

4. Солдатов С.Л. Использование КПК для доступа к базам данных // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. д.т.н., проф. Михайлова Б.М. - М: МГАПИ, 2004. Вып. 7 - с.243-246.

5. Солдатов С.Л. Функциональная модель информационной системы со стационарными и мобильными пользователями // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. д.т.н., проф. Михайлова Б.М. - М: МГАПИ, 2005. Вып. 8-С.171-174.

6. Солдатов С.Л. Функциональная модель серверных компонентов информационной системы со стационарными и мобильными пользователями // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. д.т.н., проф. Михайлова Б.М. - М: МГАПИ, 2005. Вып. 8 - с.174-178.

7. Солдатов С.Л. Функциональная модель клиентских компонентов информационной системы со стационарными и мобильными пользователями // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ: Межвузовский сборник научных трудов / Под ред. д.т.н., проф. Михайлова Б.М. - М: МГАПИ, 2005. Вып. 8 - с. 178-182.

8. Солдатов С.Л., Брейман А.Д. Синхронизация баз данных с мобильными клиентами // Новые информационные технологии: Сборник трудов VIII Всероссийской научно-технической конференции (Москва, 26 апреля 2005). / Под общ. ред. А.П. Хныкина - М.: МГАПИ, 2005. - с.12-16

V

Подписано к печати 15.11.2005 г. Формат 60x84.1/16. Объем 1,0 пл. Тираж 100 экз. Заказ 173.

Московская государственная академия приборостроения и информатики

107996, Москва, ул. Стромынка, 20

РНБ Русский фонд

2006-4 27028

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ И МЕТОДОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ДАННЫХ.

1.1. Классификация РБД.

1.2. Поддержка временных данных.

1.3. Способы поддержки транзакций.;.

1.4. Исследование основных средств синхронизации данных и методов репликации.

1.4.1. Средства синхронизации данных.

1.4.2. Варианты репликации в РБД.

1.4.3. Методы идентификации реплицируемых данных.

1.4.4. Способы разрешения конфликтов.

1.5. Исследования в области применения КПК.

1.5.1. Эволюция и сферы использования КПК.

1.5.2. Обзор программных платформ для разработки приложений БД.

1.5.3. Прикладное использование КПК и специфика архитектуры БД.

1.5.4. Модели сетевого взаимодействия.

1.6. Постановка задачи исследования.

Выводы.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РЕПЛИКАЦИИ ДАННЫХ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СУБД, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ СЕРВЕРНЫЕ БД И БД МУ.

2.1. Разработка нотации диаграмм для проектирования процессов репликации.

2.2. Построение математической модели двухфазной схемы. репликации с кэшированием для оценки мобильной масштабируемости системы.

2.3. Методика оценки выбора рационального метода синхронизации

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ.

3.1. Направления оптимизации распределенной системы с использованием мобильных устройств.

3.2. Минимизация объемов передаваемых данных.

3.2.1. Схема репликации «издатель-подписчик».

3.2.2. Методы обмена между сервером и карманным компьютером и их сравнение.

3.3. Рационализация использования ресурсов мобильных устройств с точки зрения энергии.

3.4. Сокращение времени синхронизации и увеличение мобильной масштабируемости.

3.5. Предотвращение и разрешение конфликтов.

3.6. Реализация метода двухфазной синхронизации с кэшированием

ГЛАВА 4. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ МЕЖДУ СЕРВЕРОМ КОРПОРАТИВНОЙ СУБД И БД МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ.

4.1. Методика проектирования РИС с использованием корпоративных СУБД и БД мобильных устройств.

4.2. Пример реализации корпоративной информационной системы с использованием мобильных устройств.

4.3. функциональная модель кис.

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Компьютерные программно-аппаратные комплексы прочно вошли практически во все сферы производства и жизнедеятельности человека. На сегодняшний день трудно представить какую-либо область, в которой не применялись бы те или иные элементы информационных технологий. Ядром любой информационной системы, являющимся центром аккумулирования и/или генерации информации, является база данных (БД). За несколько десятков лет разработки в области БД и систем управления базами данных (СУБД) прошли огромный путь от фундаментальных научных исследований до повсеместного практического применения [1].

Развитие телекоммуникационных сетей связи позволило открыть новое направление информационных технологий, основанное на построении распределенных вычислительных комплексов и данных. Таким образом, появилось новое направление в исследовании баз данных - распределенная база данных [1-4].

С появлением и повсеместным развитием Интернет - технологий[6,7], интерес к распределенным данным стал стремительно расти. Появилось множество средств поддержки согласованного состояния данных в распределенных средах, появились новые понятия: синхронизация, публикация, репликация, распространение данных, а также множество протоколов, схем, техник и методик, позволяющих осуществлять согласование данных в распределенной системе[7-21].

В последние 10 лет большое количество научных трудов в области информатики было посвящено изучению проблем распределенных информационных систем[11, 22-32, 35].

Середина 90-х гг. ознаменовалась появлением новых видов телекоммуникаций, базирующихся на беспроводных решениях. Наметилась тенденция к миниатюризации компьютерных систем[33, 49, 50], стали появляться первые т.н. мобильные компьютеры, характеризующиеся малыми размерами и сравнительно небольшой вычислительной мощностью. По мере стандартизации и глобализации открытых протоколов беспроводной передачи данных разработчики программных продуктов все больше стали уделять внимание созданию программного обеспечения для таких устройств, которые приобрели способность взаимодействовать с персональными компьютерами и большими серверами в рамках единой информационной системы (ИС).

Появилась новая проблемная область: взаимодействие больших компьютерных систем баз данных, или корпоративных СУБД, с БД, хранящимися на мобильных устройствах (МУ), или индивидуальных БД. В настоящее время основные игроки на рынке производителей СУБД, такие как, Microsoft, Oracle, Sybase и пр. имеют специальные программные решения, поддерживающие взаимодействие корпоративных БД и БД, располагающихся на МУ, и продолжают активно проводить научные исследования в этой области [34-48,85].

Актуальность темы.

Проблема синхронизации данных в распределенных системах является одной из значимых проблем в области исследования распределенных баз данных. Решением проблем синхронизации занимались многие специалисты по базам данных начиная с момента появления первых распределенных баз данных. Синхронизация данных внутри распределенной системы позволяет обеспечить выполнение фундаментального принципа создания распределенных баз данных: прозрачности доступа к данным с точки зрения пользователя. Значительный вклад в развитие распределенных систем и в изучение вопросов синхронизации данных внесли следующие отечественные и зарубежные ученые: К. Дж. Дейт, Д. Белл, П. А. Бернштайн, Дж. Н. Грей, П. Дж. МкБрайн, Т. Коннолли, Г. Гарсия-Молина, Дж. Ульман, Г. Видерхольд, Дж. Б. Рутни, Я. Саито, Б. Кемме, Я. Амир, М. Висманн, Е. Ф. Кодд, С. Д. Кузнецов, И. В. Сергеев, А. Ю. Фадеев, А. В. Силин, И. И. Румянцева, M. Е. Ярошевич, А. И Никитин и др. [1,2,4,10,11,13-15,19,24,2630,43,56,57,64,99] '

С появлением и распространением в среде распределенных систем мобильных устройств акцент внимания исследований ученых сместился в область взаимодействия этих систем с такими устройствами. Исследования в этой области проводятся следующими специалистами: М. Ренхаккамп, Дж. Н. Грей, Д. Барбара, М. Франклин, Т. Экенстэм, Ф. Стефенсон, Е. Фляйш, К. Е. Джонс, А. Трахтенберг, Д. Старобински, Дж. Мэкер, М. Корсон, М. Дрюс, Д. Конан, С. Шабридон, В. Кумар, П. Серрано-Альварадо, Б. Р. Бадринат, Т. Имиелински, А. Яковлев и др. [33,37,38,41,43-45,54,76,81,86]

Несмотря на интенсивные исследования в области взаимодействия мобильных устройств между собой, а также с классическими персональными компьютерами и серверами, некоторые вопросы по обеспечению эффективной синхронизации с мобильными устройствами остаются нерешенными. В частности, это касается вопросов интеграции в существующую информационную систему мобильной инфраструктуры и повышения уровня мобильной масштабируемости информационной системы.

В силу ограниченности ресурсов мобильных устройств, возникла необходимость создания не только специальных энергосберегающих протоколов передачи данных, но также особых методик и алгоритмов обмена и синхронизации данных с мобильными устройствами, реализующих перераспределение вычислительной нагрузки по согласованию набора данных на серверную сторону. При реализации этих методик и алгоритмов значительная часть ресурсов сервера баз данных расходуется под нужды процессов синхронизации с мобильными клиентами. В случае роста численности мобильных клиентов качество обслуживания стационарных пользователей системы значительно ухудшается, ввиду увеличения времени отклика базы на пользовательские запросы. Для сохранения качества обслуживания клиентских запросов требуется либо пропорционально росту количества мобильных клиентов наращивать аппаратные мощности сервера, что является не всегда оправданным и дорогостоящим мероприятием, либо применить особый подход к организации синхронизуемых данных и управлению процессом синхронизации с мобильными клиентами. Этот подход должен предоставлять возможность гибкого использования существующих аппаратных мощностей сервера, балансируя его вычислительную нагрузку во времени и обеспечивая тем самым повышение уровня мобильной масштабируемости системы.

Объект исследования.

Объектом исследования в диссертационной работе являются распределенные системы баз данных со стационарными и мобильными пользователями в аспекте их масштабируемости при ограничениях, налагаемых особенностями и спецификой их применения.

В работе под термином «распределенная система управления базами данных» (РСУБД) понимается программный комплекс, предназначенный для управления распределенными базами данных и обеспечивающий конечным пользователям прозрачность доступ к распределенным базам данных. Под распределенной базой данных (РБД) понимается набор логически связанных между собой разделяемых данных (и их описаний), которые физически распределены в некоторой компьютерной сети. Термин «распределенная система баз данных» (РСБД) описывает распределенную систему управления ба-зами данных совместно с распределенными данными, управляемыми посредством этой системы.

Под масштабируемостью РСБД понимается ее свойство сохранять показатели качества ее функционирования в диапазоне приемлемых значений с ростом числа пользователей. Мерой масштабируемости системы служит среднее время выполнения транзакции. Под мобильной масштабируемостью РСБД понимается масштабируемость РСБД в отношении мобильных пользователей.

Под стационарным клиентом понимается пользователь РСБД, имеющий стабильное подключение к РСБД и обладающий стандартными вычислительными ресурсами, характерными для современного ПК. Под мобильным клиентом понимается пользователь РСБД, подключаемый к ней на непродолжительные периоды времени и обладающий ограниченными по сравнению со стационарным клиентом вычислительными ресурсами, характерными для мобильных устройств.

Анализ схем синхронизации [6, 10-12, 17, 24], а также специфики работы мобильных устройств[51-54,85] по сравнению с мощными высокопроизводительными серверами показывает, что для построения эффективной ИС требуются существенные доработки известных сегодня традиционных алгоритмов синхронизации данных в зависимости от конкретной сферы использования ИС.

Структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

Выводы и результаты работы

Работа посвящена проблеме повышения уровня мобильной мастшабируемости распределенных информационных систем за счет балансировки вычислительной нагрузки на сервер баз данных с помощью нового метода управления синхронизацией между сервером баз данных и мобильными устройствами. Обобщая результаты проведенных исследований, можно сделать следующие выводы.

1. При увеличении количества мобильных пользователей в системе среднее время обслуживания клиентских запросов возрастает гиперболически, что в результате приводит к появлению мертвых блокировок.

2. Разработана модель процесса синхронизации, позволяющая оценить максимальное количество мобильных пользователей в системе, а также время проведения синхронизации.

3. Предложена модель двухфазной синхронизации с кэшированием, позволяющая повысить уровень мобильной масштабируемости и сократить время синхронизации на стороне мобильного клиента.

4. Разработана классификация методов предотвращения конфликтов данных в зависимости от направления синхронизации и типов таблиц.

5. Разработана нотация нового класса диаграмм, позволяющая осуществлять проектирование РСБД с точки зрения размещения и распространения разделяемых данных.

6. Даны рекомендации по созданию специализированного программного обеспечения для автоматизированного проектирования с помощью диаграмм репликаций и реплик.

7. Приведен пример проектирования информационной системы, поддерживающей на ряду со стационарными пользователями мобильных пользователей.

1. Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика, 2-е изд.: Пер. с англ. : Уч. пос. М.: Вильяме, 2000. - 1120с.

2. Гарсиа-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы управления базами данных. М.: Вильяме, 2003.

3. Грей Д., Управление данными: прошлое, настоящее и будущее // Открытые системы, №3, 1998.

4. Кузнецов С.Д. Направления исследований в области управления базами данных: краткий обзор// Системы управления базами данных, № 1, 1995. -С.32-38.

5. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб: Питер, 1999.

6. Мамаев Е., Шкарина Л. Microsoft SQL Server 2000 для профессионалов. -СПб: Питер, 2001.

7. Перроун П.Дж., Венката С.Р., Чаганти Р. Создание корпоративных систем на основе Java 2 Enterprise Edition. Руководство разработчика. -M.: Вильяме, 2001.

8. Бобровски С. Oracle 8. Архитектура. М.: Лори, 1998.

9. Кори М. Дж., Эбби М., Дечичьо Д.Дж., Абрамсон Я. Oracle 8. Настройка. М.: Лори, 2000.lO.Saito Y., Shapiro M. Optimistic Replication // ACM Computing Surveys, Vol. 37, No. 1, March 2005.

10. Kemme B. Database Replication for Clusters of Workstations, dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences, Nuernberg, 2000

11. Sutter H. SQL/Replication Scope and Requirements Document, ISO ANSI, 2000.

12. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. 7-е издание. М.: Вильяме, 2001.

13. Amir Y., Tutu С. From Total Order to Database Replication Johns Hopkins University, 2003.

14. Amir Y., Danilov C., Miskin-Amir M., Stanton J., Tutu C. Practical wide-area database replication. Technical Report CNDS 2002-1 Johns Hopkins University, Center for Networking and Distributed Systems, 2002.

15. Pedone F., Guerraoui R., Schiper A. Exploiting atomic broadcast in replicated databases. // In Proceedings of EuroPar (EuroPar'98), 1998.

16. Kemme В., Alonso G. A suite of database replication protocols based on group communication primitives, Zurich, 1998.

17. Wolfson O., Jajodia S. Distributed algorithms for dynamic replication of data, San-Diego, 1992.

18. Wiesmann M., Pedone F., Schiper A., Kemme В., Alonso G. Understanding Replication in Databases and Distributed Systems, Zurich, 2000.

19. Holliday J., Agrawal D., Abbadi A. E. The performance of database replication with group multicast. // In Proceedings of IEEE International Symposium on Fault Tolerant Computing (FTCS29), 1999.

20. Pedone F., Guerraoui R., Schiper A. Transaction reordering in replicated databases. // In Proceedings of the 16th Symposium on Reliable Distributed Systems (SRDS-16), Durham, North Carolina, USA, Oct. 1997.

21. Брейман А.Д. .Программное обеспечение баз данных для обучающих систем с использованием элементов мультимедиа: Дис. канд. техн. наук -М.:МГАПИ, 1997.

22. Анцыз С. М., Донсков И. В., Маршак В. Д., Чупин В. Г. Оптимизация системных решений в распределенных базах данных. Отв. ред. В. JI. Макаров, В. Д. Маршак; АН СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т математики Новосибирск: Наука, 1990.

23. Сергеев И. В. Программное и математическое обеспечение системы репликации данных СУБД независимых платформ: Дис. канд. техн. наук -М.:МГАПИ, 2003.

24. Топорец А. Ю. Проектирование корпоративных информационных систем класса ERP для управления сетью территориально распределенных филиалов, Дис. канд. техн. наук. М., 2003.

25. Фадеев А. Ю. Моделирование и исследование распределенной системы хранения данных на основе TCP/IP: Дис. канд. техн. наук М., 2003.

26. Силин А. В. Исследование и разработка моделей распределенных баз данных информационных систем корпоративного типа. Дис. канд. техн. наук М., 2002.

27. Румянцева И.И. Математические модели и алгоритмы дискретной оптимизации распределенных баз данных: Дис. канд. техн. наук Тула, 1999.

28. Ярошевич М.Е. Адаптивное управление размещением копий элементов распределенной базы данных — Минск: ИТК, 1989.

29. Никитин А.И. Глобальное непротиворечивое состояние распределенных баз данных Киев : ИК, 1988.

30. Слободянюк А.Г. Разработка программного и математического обеспечения корпоративной информационной системы производственной организации: Дис. канд. техн. наук М., 2002.

31. Дорофеев А.Н. Моделирование и анализ конфликтов транзакций в информационных системах на основе гетерогенных баз данных: Дис. канд. техн. наук Воронеж, 2003.

32. Fleisch Е., Mattern F., Billinger S. Betriebswirtschaftliche Applikationen des Ubiquitous Computing. Beispiele, Bausteine und Nutzenpotentiale, 2003.

33. Laberge R., Vujosevic S. Building PDA databases for wireless and Mobile Development, Wiley Publishing, Inc, Indianapolis, Indiana, 2003.

34. Bausch W. Integrating Synchronous Update-Everywhere Replication into the PostgreSQL // Swiss Federal Institute of Technology, a diploma thesis, Zurich, 1999.

35. Lee S.K., Hwang C.S., Yu H.C. Supporting transactional cache consistency in mobile database systems Korea University, 1998.

36. Barbara D. Certification Reports: Supporting Transactions in Wireless Systems // Proceedings of the 17th International Conference on Distributed Computing Systems, 1997.

37. Barbara D. Imielinsky T. Sleepers and Workaholics: Caching in Mobile Environments // Proceedings of ACM SIGMOD Conference on Management of Data, 1994.

38. Santhanakrishnan G., Amer A., Chrysanthis P.K. Towards Universal Mobile Caching, University of Pittsburgh, Pittsburgh 2004.

39. Jing, J., Elmagarmid, A., Helal, A. S., Alonso, R. Bit-sequences: an adaptive cache invalidation method in mobile client/server environments. // MONET, 1997 *

40. Trachtenberg A., Starobinski D., Agarwal S. Fast PDA Synchronization Using Characteristic Polynomial Interpolation, 2001.

41. Minsky Y., Trachtenberg A, Zippel R., Set reconciliation with nearly optimal communication complexity, Tech. Rep. TR1999-1778, TR2000-1796, TR2000-1813, Cornell University, 2000.

42. Gray J., Helland P., O'Neil P., Shasha D. The Dangers of Replication and a Solution, 1994.

43. Ekenstam T., Matheny C., Reiher P., Popek G.J. The Bengal Database Replication System, 2000.

44. Franklin M. Dissemination and Synchronization for Mobility (and Beyond), UC Berkeley, MDM Tutorial 2001.

45. SQL Server™ 2000 Windows® CE Edition,Version 2.0. Product Evaluation Guide, 2002

46. Stephenson P. Oracle Database Lite 10g. Technical White Paper Oracle Corp., 2005.

47. Oracle Database Lite 10g Statement of Direction for Background Synchronization Oracle Corp., 2005

48. Fleisch, E., Ubiquitous Computing / U-Commerce. In: Schildhauer, T.: Lexikon Electronic Business, R.Oldenburg Verlag, München Wien, 2003.

49. Bohn, J., Coroama, V., Langheinrich, M., Mattern, F., Rohs, M., Allgegenwart und Verschwinden des Computers Leben in einer Welt smarter Alltagsdinge. In: Grötker, R. (Ed.): Privat! Kontrollierte Freiheit in einer vernetzten Welt. Heise-Verlag, 2003.

50. Gallersdorfer R., Nicola M. Improving Performance in Replicated Databases through Relaxed Coherency, proceeding of the 21st VLBD Conference, Zurich, Switzerland, 1995.

51. Alonso R., Ganguly S. Energy Efficient Query optimization, technical report MITL-TR-33-92, Matsushita Info Tech Lab, Princenton, NY, 1993.

52. Chandrakasan A, Brodersen R.W. Low Power Digital CMOS Design, Norewell, MA: Klùvert Academic Publishers, 1995.

53. Macker J., Corson M. Mobile Ad-hoc networking and the IETF, ACM Mobile Computing and Communications Review, 1998.

54. Луковенко А., Фаритов А. Практическая репликация / Открытые системы, СУБД, № 12, 2001.

55. Кузнецов С.Д. Современное состояние исследований в области БД// Системы управления базами данных.-Вып. 1.-1995

56. Abiteboul S., Quass D., Buneman P. Data on the Web: From Relations to Semistructured Data and Xml, Morgan-Kaufmann, San Francisco, 1999.

57. Михеева В., Харитонова И. Access 2002 в подлиннике. СПб.: БХВ-Петербург, 2003.

58. Piattini М., Diaz О. Advanced Database Technology and Design, Artech House, Boston|London, 2000.

59. Ирошников С. В. Управление в темпоральных базах данных, http://nit.miem.edu.m/cgi-bin/article?id=59

60. Jensen C.S. Consensus Glossary of Temporal Database Concepts // ACM SIGMOD Record, 1994.

61. Кузнецов С. Д. Безопасность и целостность или Худший враг себе -это ты сам М.:Центр информационных технологий, 1998.

62. Inmon W. Building the Data Warehouse, John Wiley & Sons, 1996.

63. Спирли Э. Корпоративные хранилища данных, Планирование, разработка, реалиация: Пер. с англ. М: Вильяме, 2001.

64. Kelly, К., New Rules for the New Economy, Viking Penguin, New York, 1998.

65. Johnson В., Skibo C., Young M. Inside Microsoft Visual Studio .Net, Microsoft Press, Redmond, Washington, 2003.

66. Купцевич Ю. E. ADO.NET, SQL Server, доступ к данным из приложений, альманах программиста, тематический сборник материалом MSDN Library и MSDN Magazine, том 1, М., 2003.

67. Шумаков П. В. Delphi 3 и разработка приложений баз данных -М.:Нолидж, 1999.

68. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. 2-е изд.: Пер. с англ. ~ М.: Бином, СПб.: Невский диалект, 1999.

69. Brooks F. No Silver Bullet: Essence and Accidents of Software Engineering. / IEEE Computer № 20(4), 1987.

70. Stein J. Object-Oriented Programming and Database Design. / Dr. Dobb's Journal of Software Tools for the Professional Programmer, № 137, 1988

71. Bertino E. Distributed Database Design Using Entity-Relationship Model / in Entity-Relationship Approach to Software Engineering, ed. C. Davis et al. Amsterdam, The Netherlands: Elsevier Science, 1983.

72. Brathwait K. An Implementation of a Database Using Entity-Relationship Model / in Entity-Relationship (E-R) Approach to Software Engineering, ed. C. Davis et al. Amsterdam, The Netherlands: Elsevier Science, 1983.

73. Drews M., Erweiterte Transaktionskonzepte in mobilen, verteilten Umgebungen Universität Rostock, Fachbereich Informatik, Lehrstuhl für Datenbank- und Informationssysteme, 2000.

74. Калянов Г.Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение).-М.:Лори, 1996.

75. Chen P.P. The entity-relationship model: Toward a unified view of data. //ACM Transactions on Database Systems, №1, 1976.

76. Preguica N., Baquero C., Moura F., Martins J.L., Oliveira R., Domingos H., Pereira J.O., Duarte S. Mobile Transaction Management in Mobisnap // ADBIS-DASFAA 2000, LNCS 1884, pp. 379-386.

77. Fife L.D., Gruenwald L. Research Issues for Data Communication in Mobile Ad-Hoc Network Database Systems // ACM SIGMOD Record, Vol. 32, №. 2, June 2003.

78. Jones C., Sivalingam K., Agrawal P., Chen J. A Survey of Energy Efficient Protocols for Wireless Networks / Wireless Networks, № 7, 2001. pp.343358.

79. Трофимов С.А. Case технологии: практическая работа в Rational Rose -М.: Бином, 2001.-272 е.:

80. Gallersdorfer R., Nicola М. Improving Performance in Replicated Databases through Relaxed Coherency, RWTH Aachen, Informatik V, Ahornstr. 55, D-52056 Aachen, Germany, 1995.

81. Yakovlev A. A Multi-Version Concurrency Control Model for Distributed Mobile Databases. // Proceedings of the Spring Young Researcher's Colloquium on Database and Information Systems SYRCoDIS, St.-Petersburg, Russia, 2004.

82. Федоров B.H. Моделирование дискретных систем: учебное пособие. -М.:МГАПИ, 2005.

83. Дорошенко А. Н., Федоров В.Н. Моделирование дискретных систем. -М.:МЭИ, 2001.-44с.

84. Вендров A.M. Современные технологии создания программного обеспечения. Обзор. // Jet Info Online, №4, 2004.

85. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования-М.: МетаТехнология, 1993.

86. McMenamin S., Palmer J. Essential Systems Analysis New York: Yordon Press, 1984.

87. Ward P., Mellor S. Structured Development for Real-time Systems, Englewood Cliffs New York: Yordon Press, 1985.

88. Черемных C.B., Семенов И.О., Ручкин B.C. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. М.: Финансы и статистика, 2001.

89. Калашян А.Н., Калянов Г.Н. Структурные модели бизнеса: DFD-технологии М.: Финансы и статистика, 2003.

90. Вендров A.M. Методы моделирования бизнес-процессов / Jet info online №10, 2004.

91. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных, учебник. -М.: Финансы и статистика, 1995.97.3еленков Ю.А. Введение в базы данных. Ярославль: ЯрГУ, 1997.

92. Вендров A.M.' Современные методы и средства проектирования информационных систем М.: Финансы и статистика, 1998. - 176 с.

93. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 3-е издание.: Пер. с англ. ~ М.: Вильяме, 2003.

94. Зиндер Е.З., Корпорация ЛВС. Материалы конференции "Корпоративные базы данных '96" Проектирование баз данных: новые требования, новые подходы.

95. Yourdon Е. Modern Structured Analysis. Prentice Hall, 1988.

96. DeMarco T. Structured Analysis and System Specification. A Yourdon Book, Yourdon Inc., NY, 1979.

97. ЮЗ.Гейн К., Сарсон Т. Системный структурный анализ: средства и методы: Пер. с англ. М.: Эйтекс, 1992.

98. Sarson С., Gane Т. Structured Systems Analysis. Englewood Cliffs, NJ.: Prentice-Hall, 1979

99. Банкрутенко B.B. Проектирование информационных систем, методическая разработка, Нижний Новгород: НГУ, 1997. Юб.Калянов Г. Номенклатура CASE-средств и виды проектной деятельности / Системы управления базами данных, №2,1997.