VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В статье кратко изложены основные результаты анализа предметной области в рамках дипломного проекта по теме «Разработка подсистемы резервирования для БД предприятия НИИСИ РАН» (МТУСИ, ФИ, 5 курс, научн. рук. проф. Воронова Л.И.) связанного с разработкой подсистемы резервирования и восстановления данных в отделении ОМТ предприятия НИИСИ РАН.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук (НИИСИ РАН) создано постановлением Президиума АН СССР от 01 октября 1986 г. № 1173. В основу деятельности института была положена концепция решения сложных прикладных задач на основе сочетания методов фундаментальной и прикладной математики и методов практической работы на ЭВМ.

Институт является структурным звеном РАН и входит в состав организаций, объединяемых Отделением нанотехнологий и информационных технологий РАН, которое осуществляет научно-методическое и научно-организационное руководство Институтом.

Главной целью Института является выполнение фундаментальных и прикладных научных исследований и разработок в области нанотехнологий, информационных технологий, вычислительных систем, физики и информатики.

Основными направлениями научной деятельности Института являются:

• теоретические и прикладные проблемы информационной безопасности;

• теоретические и прикладные проблемы автоматизации программирования, проблемы автоматизированного синтеза и верификации операционных систем;

• архитектура, системные решения и программное обеспечение информационно-вычислительных комплексов нового поколения;

• микропроцессорные и коммуникационные системы, оптимизированные под конкретный класс задач, проблемы автоматизированного синтеза и верификации микропроцессоров и коммуникационных СБИС;

• фундаментальные и прикладные проблемы проектирования и производства перспективных субмикронных микропроцессоров и коммуникационных СБИС;

• исследование и разработка методов и алгоритмов создания компьютерных моделей, включая объекты сложной геометрии и топологии, а также средств их визуализации для вычислительных комплексов нового поколения;

• исследования в области медицинской информатики;

• фундаментальные исследования новых методов хранения и обработки информации на принципах оптической памяти, нейронных сетей и голографии;

• прикладные исследования по созданию ассоциативных нейрооптических систем с обучением для задач распознавания, классификации и экспертных систем;

• разработка и внедрение новых физических и логических принципов хранения и обработки информации.

Структура научных подразделений НИИСИ РАН

• Отдел проблем информационной безопасности

• Отдел математических проблем информатики

• Отдел распознавания образов и обработки видеографической информации

• Отдел учебной информатики

• Отдел математики

• Отдел математического обеспечения

• Отдел системного программирования

• Отдел базового программного обеспечения

• Отдел разработки вычислительной техники

• Отделение разработки высокопроизводительных систем

• Отделение микротехнологий

• Центр визуализации и спутниковых информационных технологий

• Центр оптико-нейронных технологий

• Аспирантура

• Диссертационный Совет Д.002.265.01

В организации существует информационная система, которая предназначена для автоматизации процесса производства. В отделении микротехнологий вся текущая информация предприятия хранится в базах данных. Существует 9 серверов, на которых развернуто порядка 15 рабочих и тестовых баз данных. Для каждой рабочей базы данных необходимо разработать и создать систему резервирования и восстановления.

Одной из основных обязанностей администратора базы данных является поддержка базы данных в состоянии, доступном для пользователей. Администратор баз данных должен принимать меры для минимизации времени простоя системы. Если в системе происходит сбой любого вида, АБД должен запустить базу данных как можно быстрее и без потерь данных или с минимальными их потерями. Чтобы защитить данные от всевозможных сбоев, которые могут произойти, администратор должен проводить регулярное резервирование базы данных. Если произошла потеря файла, то без резервной копии невозможно восстановить и запустить базу данных не потеряв информацию. Наличие резервных копий чрезвычайно важно для восстановления после сбоев различных типов.

На характер резервирования и восстановления всегда влияет режим, в котором должны работать приложения, особенно в случае, когда база данных должна быть доступна в круглосуточном режиме (24х7) для непрерывной работы. Для поддержки этих операционных требований необходима соответствующая конфигурация базы данных, так как они прямо воздействуют на технические аспекты среды базы данных. Отделение микротехнологий работает круглосуточно включая выходные и праздничные дни. В отделении постоянно ведутся измерения, которые вносятся в базу данных.

Все базы данных обслуживающие отделение микротехнологий развернуты на системе управления базами данных oracle разных версий.

Система управления базами данных oracle является старейшей, удобной и надежной, но даже она не дает 100% защиты от сбоев. На сегодняшний день сбои по вине программного обеспечения сведены к минимуму, но сбои базы данных по вине пользователей встречаются регулярно.

Типы сбоев

В среде базы данных Oracle могут произойти различные типы сбоев. Среди них:

• сбой команды;

• сбой пользовательского процесса;

• пользовательская ошибка;

• сбой экземпляра;

• сбой носителя.

В зависимости от типа сбоя требуется различная степень вмешательства администратора базы данных для восстановления прежней ситуации.

В некоторых случаях подход к восстановлению зависит от используемой процедуры резервирования. Например, сбой команды потребует незначительного вмешательства администратора БД, а сбой носителя – использования отлаженной стратегии восстановления.

Т.к. базы данных хранят всю жизненно необходимую информацию предприятия совершенно необходимо максимально защитить эти данные от потери, это можно сделать внедрив подсистему резервирования и восстановления данных.

Принцип работы подсистемы резервирования основывается на архивировании и хранении оперативных журналов транзакций. При обычных операциях с базой данных все транзакции записываются в оперативные журнальные файлы. Это позволяет выполнить автоматическое восстановление транзакций в случае сбоя базы данных.

Если база данных работает в режиме NOARCHIVELOG, предыстория журнала не записывается в архивные журнальные файлы, из-за чего возможности операций восстановления ограничены, и может произойти потеря транзакций. Это является результатом автоматического циклического использования журнальных файлов, когда последние версии журнальных файлов записываются на место более ранних версий, необходимых для восстановления, и предыстория транзакций теряется (рис.1).

Рис.1 Режим работы базы данных NOARCHIVELOG

Если используется режим работы базы данных ARCHIVELOG, то история обновления информации в журналах сохраняется в архивных файлах, что позволяет выполнить полное восстановление к моменту сбоя (рис.2).

Рис.2 Режим работы базы данных ARCHIVELOG

В рамках дипломного проекта необходимо разработать и создать подсистему резервирования и восстановления для одной из рабочих баз данных отделения ОМТ НИИСИ РАН.

Список литературы

1. D. Jeunot, S. Raman «Резервирование и восстановление баз данных», 1999.

2. Официальный сайт «НИИСИ РАН» http://www.niisi.ru

3. Сайт «Википедия» http://ru.wikipedia.org/wiki/Журнализация_изменений

Код для цитирования: Скопировать