Strumieniowa baza danych

Z Wikipedii

Strumieniowa baza danych to baza danych, w której dane są przedstawione w postaci zbioru strumieni danych. System zarządzania taką bazą nazywany jest strumieniowym systemem zarządzania danymi (DSMS - ang. Data Stream Management System).

Większość strumieniowych baz danych w chwili obecnej (początek 2005r.) znajduje się w fazach prototypowych i nie powstały dotychczas rozwiązania komercyjne.

Strumieniowe bazy danych z reguły implementują języki ciągłych zapytań [1] opartych na SQL-u (istnieją jednak wyjątki od tej reguły - np. rozwiązania graficzne).

Spis treści 1 Geneza strumieniowych baz danych 1.1 Problemy modelu relacyjnego 1.2 Podejście DAHP 1.3 Różnice pomiędzy systemem relacyjnym i strumieniowym 2 Charakterystyka modelu 2.1 Semantyka ciągłych zapytań 2.2 Języki zapytań 3 Przetwarzanie strumieni danych 4 Linki zewnętrzne 5 Literatura

[edytuj] Geneza strumieniowych baz danych

[edytuj] Problemy modelu relacyjnego

Konwencjonalne, relacyjne bazy danych są projektowane przy założeniu aktywnej postawy użytkownika. Użytkownik wprowadza i otrzymuje na żądanie informacje ze zbioru danych. Tego typu podejście określono jako oparte na koncepcji pasywnej bazy danych (HADP) (ang. Human Active Database Passive). Niestety, istnieje szereg zjawisk, których praktyczna realizacja przy pomocy tej koncepcji prezentacji danych jest znacząco utrudniona. Próbując zastosować model uniwersalny napotkamy problemy dopiero w trakcie wdrożenia lub pierwszego uruchomienia systemu. Jest to spowodowane uwzględnieniem przez projektanta wartości średnich bez uwzględnienia ciągłego i nieograniczonego w czasie, a czasem lawinowego napływu danych.

[edytuj] Podejście DAHP

Dlatego powstała nowa koncepcja realizacji systemu zarządzania danymi. Jest to model oparty na aktywnej bazie danych (DAHP - Database Active Human Passive). Prowadzone badania dotyczą głównie rozwiązań dedykowanych. W ramach jednego z projektów prowadzone są prace nad przedstawieniem rozwiązania uniwersalnego [2].

Przedstawiono koncepcję systemu DSMS, Data Stream Management System, czyli tłumacząc: SZSBD - Systemu Zarządzania Strumieniową Bazą Danych (w opozycji do pojęcia DBMS, Database Management System zakładającego relacyjny model danych).

[edytuj] Różnice pomiędzy systemem relacyjnym i strumieniowym

Można wskazać kilka podstawowych różnic pomiędzy systemami relacyjnymi i strumieniowymi. Poniżej zamieszczono te cechy funkcjonalne systemów, które są spotykane jedynie w systemach strumieniowych.

• implementacja ciągłych zapytań w systemie zarządzania danymi (nie w aplikacji)
• moduł rejestracji danych umieszczony w systemie zarządzania danymi (wbudowany)
• język zapytań oparty o zmodyfikowaną/rozszerzoną/alternatywną algebrę opisującą operacje na strumieniach danych

[edytuj] Charakterystyka modelu

W modelu strumieni danych zakłada się, że niektóre lub wszystkie napływające do systemu dane nie są dostępne w dowolnej chwili. Możliwy czas, w jakim można je zarejestrować jest skończony. Dane te pojawiają się w źródle danych i przyjmują postać strumienia danych.

Strumienie danych różnią się od konwencjonalnych danych kilkoma szczegółami:

• Elementy strumienia danych napływają na bieżąco (online).
• System nie ma wpływu na dane, jakie do niego napływają – ani na kolejność ani na zawartość.
• Strumienie danych teoretycznie nie są ograniczone czasem – w rozwiązaniu nie można założyć, że strumień danych będzie zawierał określoną maksymalną ilość elementów.
• Każdy element pobrany ze strumienia danych po przetworzeniu jest niszczony lub archiwizowany. Dostęp do niego jest utrudniony, bowiem strumień nie jest przechowywany w pamięci operacyjnej, a łatwy dostęp do danych możliwy jest jedynie w przypadku ostatnio zarejestrowanych danych.

Istnienie takich ograniczeń nie przekreśla wykorzystania w systemie zarządzania bazą danych konwencjonalnych metod dostępu do danych. Prowadzone są próby poszerzenia standardu języka SQL o elementy umożliwiające zadawanie zapytań oparte na strumieniach danych.

[edytuj] Semantyka ciągłych zapytań

Klasyczne systemy relacyjne implementują model typu zapytanie-odpowiedź. Typowe zapytania realizowane w modelu strumieniowym mają postać zapytanie-odpowiedź,odpowiedź,... Ciągłe zapytanie jest zapytaniem, którego plan realizacji zamknięty jest w martwej pętli. Formalną semantykę ciągłych zapytań zdefiniowano w pracy opublikowanej w czasopiśmie Sigmod Record [1] przez naukowców pracujących nad projektem STREAM.

[edytuj] Języki zapytań

Rozważane są trzy możliwe sposoby zapisu zapytań opartych na strumieniach danych: deklaratywne (oparte na rachunku relacji), obiektowe oraz rozwiązanie proceduralne. Rozwiązania deklaratywne bazują na poszerzonej składni języka SQL. Przykładowe zapytania przedstawia się następująco:

Select Istream(*) From S [Rows 100] Where S.A > 10

Podejście obiektowe zostało zastosowane w systemie monitorowania sieci czujników Cougar.

Do języków proceduralnych należy zaliczyć te języki, w których plan realizacji zapytania tworzony jest bezpośrednio przez użytkownika - np. Projekt Aurora/Borealis.

[edytuj] Przetwarzanie strumieni danych

Model obliczeń na strumieniach danych zakłada istnienie danych o następującym charakterze:

• dane nadchodzą w postaci sekwencji elementów zwanej strumieniem,
• każdy z elementów jest przeglądany i przetwarzany tylko raz wraz z napływem danych.

Podstawowe problemy w realizacji zadania przetwarzania strumieni danych dotyczą implementacji i zdefiniowania zbioru operatorów nieblokujących realizację planu zapytania oraz algorytmów aproksymujących. W ramach prac często stosowana jest technika ruchomego okna danych w celu realizacji zadań przez operatory.

[edytuj] Linki zewnętrzne

• (en) StreamBase Systems, Inc.
• (en) Strona domowa Stream Team
• (en) Projekt COUGAR
• (en) Projekt Niagara
• (en) Projekt STREAM
• (en) Projekt Telegraph
• (en) Projekt OpenCQ
• (en) Projekt Hancock
• (en) Projekt MEDUSA
• (en) Projekt AURORA

[edytuj] Literatura

1. Arasu A, Widom J. ACM Sigmod Record Vol 33, Nr 3, 2004, str. 6-11
2. Babcock B., Babu S., Datar M., Motwani R., Widom J.: Models and Issues in Data Stream Systems. Proc. of the 2002 ACM Symp. on Principles of Database Systems, June 2002, str. 1-16
3. Golab L., Ozsu M.T. Issues in data stream management, ACM Sigmod Record Vol 32, Nr 2, 2003, str. 5-14

Nowy Targ: wybuch gazu: jedna osoba nie żyje

Jedna osoba zginęła, dwie ugrzęzły w gruzach budynku, a trzy są poszukiwane. To wynik zawalenia się domu jednorodzinnego przy ulicy Waksmundzkiej w Nowym Targu. Przyczyny wybuchu gazu nie są na razie znane.

Medyka: ''Mrówki'' zgromadziły się przed Urzędem Miasta

Około stu osób, tzw. mrówek, zebrało się przed Urzędem Miasta Przemyśla. Protestują przeciwko zmianom przepisów celnych, które pozwalają przenosić przez granicę tylko 40 sztuk papierosów.

Amnestia dla wszystkich, którzy unikali służby wojskowej

Zamknęliśmy 90-letni rozdział armii z przymusu - powiedział minister obrony narodowej Bogdan Klich. Dodał, że podpisany został rozkaz w sprawie uchylenia kart powołania. Dotyczyć będzie także tych, którzy mieli się stawić do poboru w ostatnich trzech dniach.

Gen. Sikorski nie został zastrzelony ani uduszony

Prezes IPN Janusz Kurtyka potwierdził, że gen. Władysław Sikorski zginął w katastrofie lotniczej. - W trakcie badań nie stwierdzono śladów, które by wskazywały, że generał został postrzelony bądź uduszony.

Dalajlama: zawsze zazdrościłem Wałęsie wąsów

Rozpoczęło się spotkanie noblistów z 600 młodymi ludźmi z całego kraju. Uczestniczą w nim Lech Wałęsa, Shirn Ebadi (irańska obrończyni praw kobiet), prezydent RPA Frederik de Klerk oraz Dalajlama XIV, który dziennikarzy poinformował, że Wałęsie zazdrości... wąsów,. Wałęsa uważa, że przyznanie mu 25 lat temu Pokojowej Nagrody Nobla było zachętą dla ruchu "Solidarność" do dalszego działania.

Wizyta prezydenta w Azji skrócona, odwołano przyjęcie

Lech Kaczyński wróci do Polski wcześniej niż początkowo planowano. Polski prezydent miał wydać w sobotę przyjęcie w hotelu w Seulu. Jednak impreza została odwołana i w sobotę przed północą polska delegacja będzie już w kraju.

Sejm przeciw odwołaniu Komorowskiego

Sejm odrzucił wniosek PiS-u o odwołanie Bronisława Komorowskiego z funkcji marszałka Sejmu. Komorowski powiedział chwilę potem, że choć Sejm nie poparł PiS-u, to wniosek, debata i głosowanie to dla niego cenne doświadczenie: - Nauczyło mnie to, że trzeba miarkować także to, co chce się wyrazić językiem ironii - stwierdził. - Dziękuję wszystkim - zakończył.

A co mnie jakiś barman na Cyprze obchodzi?

Tymi słowami Jacek Kurski skomentował doniesienia Polaka, pracującego w hotelu na Cyprze, o pijanych dwóch posłach PiS, którzy zniszczyli hotelowe wózki golfowe. Kurski zapewnił też o swoim poparciu dla kolegów i porównał całą sprawę do swojego niedawnego drogowego wybryku, czyli "rzekomej afery, która podnieciła tabloidy".

Lądowanie z turbulencjami: Lech Kaczyński przybył do Seulu

Prezydent RP Lech Kaczyński przybył około godz. 5.50 rano czasu polskiego do Seulu. Wizyta w Korei Południowej ma charakter oficjalny i kończy trwającą od niedzieli podróż prezydenta po Azji.

Marcinkiewicz na Platformie do Strasburga

Były premier Kazimierz Marcinkiewicz na pierwszym miejscu warszawskiej listy PO do Parlamentu Europejskiego. Taki wariant rozważają liderzy partii - dowiedziała się „Gazeta”