Управление транзакциями

Как и в большинстве обычных РСУБД, в Oracle TimesTen реализованы механизмы транзакций и управление блокировками на уровне БД, таблицы или одной записи. Имеются средства тиражирования, которые позволяют поддерживать "горячее" ре­зервирование БД (схема "главный - подчиненный") или балансировку нагрузки (од­норанговая схема). Все это способствует повышению уровня надежности и готов­ности БД, но возникает вполне закономерный вопрос: нужен ли здесь вообще жест­кий диск и что будет с данными в случае аварийного отключения питания сервера?

Конечно, без диска обойтись не удастся, но роль его в данном случае совершенно иная. Ведь основной средой хранения теперь является оперативная память, а диск нужен либо для первоначальной загрузки, либо для восстановления БД после сбоя.

В Oracle TimesTen используются механизм контрольных точек и журнал регистра­ции транзакций. Оба эти средства позволяют восстановить состояние БД на мо­мент отказа и отменить незафиксированные транзакции.

Итак, если необходимо обеспечить высокую надежность, без операций дискового ввода-вывода все равно не обойтись. Тем не менее, существует широкий класс за­дач, где связанные с ними накладные расходы могут быть существенно снижены. Например, если приложение не осуществляет операции обновления или вставки, обращения к диску вообще не нужны. Бывают также случаи, когда требования к надежности не очень высоки и допускается групповая фиксация нескольких тран­закций на диске в рамках одной операции ввода-вывода. Разработчик прикладной системы может сам выбирать дисциплину обращения к диску.

Заключение

Сбор и анализ производственных данных в режиме реального времени играет ре­шающую роль в удовлетворении потребностей рынка в качественном продукте и в сокращении времени прохождения продукта от производителя к рынку. Передавая производственные данные в систему управления, Oracle TimesTen по существу яв­ляется "системой поддержки принятия решений" на предприятии. Многие клиенты используют управляющую обратную связь в режиме реального времени, чтобы обеспечить замкнутый цикл контроля качества.

Если обычная коммерческая СУБД может обеспечить время отклика в несколько миллисекунд, то СУБД реального времени работают на порядок быстрее. Их мож­но использовать не только как самостоятельные СУБД в памяти, но и как быстрый кэш к традиционным СУБД (например, Oracle 10g). При этом на время работы кэ-шируются только те данные, к которым нужен быстрый доступ, а все остальные данные хранятся в

 

 

По заданию в контрольной работе, согласно с моим вариантом, мне необходимо рассчитать функциональную и эффективную надёжность системы управления насосом с гидроприводом (рис.1) и составить таблицу возможных состояний системы управления.

Рис. 1. Блок-схема системы управления насосом с гидроприводом.

 

Исходные данные для выполнения контрольной работы.

Коэффициенты готовности вспомогательных устройств:

К_B = 0,8

К_C = 0,85

К_D = 0,9

К_E = 0,95

Интенсивность отказов основного устройства:

λ_A = 0,05·10^-6

Интенсивность отказов вспомогательных устройств:

λ_B = 3,50·10^-6

λ_C = 2,14·10^-6

λ_D = 2,60·10^-6

λ_E = 6,40·10^-6

Время работы системы:

t=1000 ч

Весовые коэффициенты:

Е₁=0,05 – приём информации в устройстве «В»;

Е₂=0,2 – передача информации из устройства «В» в устройство «А»;

Е₃=0,3 – обработка информации в устройстве «А»;

Е₄ =0,1 – выдача информации из устройства «А» в устройство «С»;

Е₅ =0,1 – выдача информации из устройства «А» в устройство «D»;

Е₆=0,1 – передача информации из устройства «С» в устройство «Е»;

Е₇=0,05 – передача информации из устройства «D» в устройство «Е»;

Е₈=0,1 – вывод информации из устройства «Е».

 

Расчётная часть

Требуется рассчитать функциональную и эффективную надёжность системы при заданной интенсивности отказов устройств λ.

Функциональная надёжность системы зависит от безотказной работы как основного устройства (комплекса) в заданное время, так и дополнительных устройств, работающих совместно с основным в течение времени t:

Рф = f {Р₀ (t); k_i; Р_i (t_i)}, (1)

где Р₀ (t) – вероятность безотказной работы основного элемента; k_i – коэффициент готовности i-го устройства; Р_i (t_i) – вероятность безотказной работы i-го дополнительного устройства при совместной работе с основным за среднее время при решении основной задачи.

Так как вся система работает в основном режиме, то её функциональная надёжность определяется по зависимости

где m – количество дополнительных устройств в системе.

Если резервирования в системе нет, то

где λ₀, λ_i - соответственно средняя интенсивность отказов основного и дополнительного устройств; ρ=λ_i/µ_i; µ^-1=θ_i - среднее время восстановления рабочего состояния устройства; λ_i^-1 = Т_i - среднее время безотказной работы. В случае, когда t →∞, коэффициент готовности i-го устройства

Из сказанного следует, что функциональная надёжность учитывает временные функциональные связи между дополнительными и основными устройствами системы.

Определим вероятность безотказной работы элементов по зависимости (3):

Определим функциональную надёжность системы по зависимости (2):

Для определения эффективной надёжности системы следует рассмотреть все комбинации состояний устройств, составляющих полную группу событий. Так как каждое из m + 1 рассматриваемых устройств (включая основное) может иметь два состояния (исправно или нет), то число комбинаций, составляющих полную группу событий, будет равно n = 2^m+1. Тогда эффективная надёжность системы определяется выражением:

где Р_j (t) – вероятность j-го состояния системы в какой -либо момент времени t; Е_j – коэффициент эффективности; определяется как весовой коэффициент важности выполняемых задач в j-м состоянии системы по сравнению с полным объёмом задач, решаемых в системе.

Коэффициент эффективности Е_j показывает, насколько снижается работоспособность системы при отказе данного элемента, т.е. характеризует в системе вес элемента по надёжности и может принимать значения 0≤Е_j≤1. Для элементов, отказ которых не влияет на выполнение системой основных функций, Е_j = 0. Для элементов, отказ которых приводит к полному отказу системы, Е_j = 1. Для вычисления коэффициентов эффективности системы Е_j необходимо вычислить Е_i по каждой частной задаче с учетом её относительной важности.

При этом соблюдается условие

E_i = 1,

где М – общее число задач, решаемых системой.

Коэффициент Е_j в этом случае определяется как сумма весовых коэффициентов частных задач, решаемых системой в j-м состоянии:

E_j = E_i,

где R – количество частных задач, решаемых в j-м состоянии.

Таким образом, эффективная надёжность характеризует относительный объём и полезность выполняемых системой функций в течение заданного времени по сравнению с её предельными возможностями.

Определим эффективную надёжность системы по зависимости (4), для чего составим таблицу состояний системы (табл. 1).

 

 

 

Табл. 1. Возможные состояния системы управления насосом с гидроприводом

№	Состояние	Расчётные формулы
			E1+E2+E3+E4+E5+E6+E7=0.9
			E1+E2+E3+E4+E5+E6+E8=0.95
			E1+E2+E3+E4+E5+E7+E8=0.9
			E1+E3+E4+E5+E6+E7+E8=0.8
			E1+E2+ E6+E7+E8=0.5
			E1+E2+E3+E4+E5+E6 =0.85
			E1+E2+E3+E4+E5+E7=0.8
			E1+ E3+E4+E5+E6+E7 =0.7
			E1+E2 +E6+E7=0.4
			E1+E2+E3+E4+E5+ E8=0.85
			E1+ E3+E4+E5+E6+ E8=0.75
			E1+E2+ E6+ E8=0.45
			E1+ E3+E4+E5+ E7+E8=0.7
			E1+E2 +E7+E8=0.4
			E1+ E6+E7+E8=0.3
			E1+E2+E3+E4+E5 =0.75
			E1+ E3+E4+E5+E6 =0.65
			E1+E2+ E6 =0.35
			E1+ E3+E4+E5+ E7 =0.6
			E1+E2+ E7 =0.3
			E1 +E6+E7 =0.2
			E1+ E3+E4+E5+ E8=0.65
			E1+E2+ E8=0.35
			E1+ E6+ E8=0.25
			E1+ E7+E8=0.2
			E1+ E3+E4+E5 =0.55
			E1+ E7 =0.1
			E1 +E6 =0.15
			E1+E2 =0.25
			E1 +E8=0.15
Примечание: А – устройство исправно; – устройство неисправно