一種新型安全計算機數據庫更新機制的設計實踐探索

陳鳳萍

摘 要 當前階段我國以及其他國家的所有數據庫在更新機制方面存在一個共同點，即缺乏信息的交互。為此，文章針對此種數據庫更新模式進行了分析說明，同時提出了一種新型安全計算及數據庫更新機制的設計概況。

關鍵詞 計算機數據庫；更新機制；設計

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0162-01

隨著社會經濟的發展，交通運輸工具在全球范圍內有極大的普及趨勢，各個國家的私家車數量日益增加，如何解決越來越嚴重的交通擁堵問題是許多國家探尋的重點。基于此，文章提出了一種新型安全計算機數據庫更新機制的設計方案，為早日解決我國交通擁堵問題提出了新的想法。

1 新型安全計算機綜述

1）硬件條件概述。此種新型安全計算機即三取二安全計算機，其中包括ATP、ATO以及COMM三個單元。三個單元分工嚴密，ATP負責的部分是列車的自動保護方面，ATO負責的是列車的自動行駛方面，COMM負責的是列車與總部的通信聯系部分。

需要注意的是在此安全計算集中存在三個系，且ATP單元分布在每一個系中，并且三系中的各ATP系統通過以太網連接。ATO單元則分布在其中的第一系與第二系中，第三系只能夠沒有。COMM單元數量為三，并且每一個COMM都與其他系通過一定方式連接在一起。這些硬件設施之間存在一定的冗余關系，即當安全計算機中的一個COMM單元工作時，另一個會處于備用狀態，一旦使用中的COMM系統發生故障，則另一個能馬上投入使用。

2）新型安全計算機數據庫更新需求綜述。此種新型計算機中應用的軟件分為兩種，一種是平臺軟件，另一種是業務軟件。業務軟件主要負責的就是保障列車的安全運行，并且在ATP單元的業務軟件的各項功能能對列車進行自動化的保護，而在ATO單元上業務軟件則具體負責的是列車的自動運行。平臺軟件在新型安全計算機中則處于核心地位，主要的任務就是將硬件等物品進行封裝，同時完成對新型安全計算機中三系的周期同步，決定該三系的輸入輸出是否執行，同時還負責列車與外部的通信方面的內容。平臺軟件與業務軟件之間存在較強的交互性，兩者均使用一個存儲設施，為避免兩者同時訪問內存造成的訪問速度低下等問題，對其進行了設置，限定在同一時間里只能有一個設備對存儲設施進行訪問。

3）新型安全計算機數據庫更新需求研究。ME端數據庫管理模塊交互設計為：ME端的數據庫管理單元具有調動內存交換模式的能力，能通過一定的方式完成內存的共享；在對數據庫進行共享時能清楚的了解數據庫此時的狀態；獲取之后還能完成信息的傳遞，將獲取的數據庫狀態信息傳達至自身管理單元；完成對數據庫狀態的判斷，判斷之后根據實際情況對數據庫進行評估，若發現數據庫處于需要更新的狀態則發出指繼續進行下列步驟，若發現不需要更新，則重復上述步驟；雙口RAM模塊對AP端數據加載情況進行路由；上一階段路由的信息被引導至ME端中的OB數據管理單元；此管理單元依據路由而來的信息對AP加載狀況進行判斷，若其正常則接下來會進行常規的更新工作。

2 新型安全計算機數據庫更新機制

1）數據庫更新機制研究。在交通信號燈整體系統中，數據庫占了其中的重要部分。所以數據庫對于列車的安全影響同樣會產生一定的影響，所以，保障數據庫的安全也是必須要考慮的問題。但是表決式的安全控制措施在數據庫中是不適用的，其主要原因是在進行表決時管理單元首先會對被表決的部分進行分析，然后開展表決。而數據庫，顧名思義就是部分或者所有書庫存儲的地方，包含的數據量少則幾十兆、多則幾百兆甚至更多，所以開展針對數據庫的表決效率將十分低下。同時若對數據庫開展在線表決的方式，將會對其它單元的正常工作產生嚴重影響，不具備操作性。如何高效同時高質量地進行數據庫的安全保障是目前需要解決的重要問題。

2）改良數據包表決方式。當利用內容少，占用字節少的數據包將數據庫的整體情況進行反映時就能較容易的完成針對數據包的表決。此時需要解決的問題就是如何保證數據庫狀態包對數據庫狀態的如實反映。針對數據庫進行更新時可能發生的意外情況有兩類，一是發生丟包現象，二是數據存在問題。想要更高質量地進行數據庫的更新，這兩方面的問題必須予以解決。針對這兩種問題，制定出了如下解決方案：①數據包采用編號，更好的對丟包問題實施檢測；②對數據包中的數據進行校驗，防止數據包中存在錯誤數據；③全面更新完成后對數據庫開展全面檢查，保證更新的全面性與正確性。

3 正確利用表決算法保證安全

在三取二計算機中，想要讓三系輸出實現同一種數據庫狀態時能利用的組合數為種；想要讓計算機中三系輸出中兩系不同能利用的數字組合有種；想要讓計算機中三系各不相同能利用的數字組合有種。所以這些可能一共有++種，計算可知，其結果為10，所以出現這些狀態的可能一共有10種。根據上述數據驚醒表格的制作，如表1所示。在系統進行表決時，會出項的狀態包括Sa、Sb、Sc三種，并且安全性順序在系統中的指向為Sa

表1 三系數據庫狀態組合與導向安全性表

通常情況下，表決以后進行的狀態輸出都會偏向安全側，那么在表決進行之后狀態輸出是否會產生偏向危險側的情況呢，以下展開了討論。

通常數據庫實際更新情況與數據庫狀態之間可能存在四種關系：①正常輸出，正常更新；②正常輸出，異常更新；③異常輸出，異常更新；④異常輸出，正常更新。根據這一情況進行了數學模型的構建，并利用一些已知條件對其最終結果進行了計算，得出的最終結果為3.32557×10-6。這一結果表明，發生表決結果偏向危險側的幾率非常小，幾乎可以忽略不計。

本文針對當前應用的計算機數據庫更新機制展開了討論，同時指出了其中存在的不足，并設計出了一種能有效解決這些不足的安全計算機數據庫更新機制，為計算機的數據庫更新方面提供了新的思路，旨在促進我國安全計算機技術的不斷向前發展。

參考文獻

[1]劉獨玉，羅彬.基于DataWind0W的數據管理與更新機制的研究與應用[J].計算機應用研究，2001（9）.