基于Berkeley DB的話費(fèi)計(jì)算技術(shù)研究

郝洋 肖子航 吳晨光

(1.河南省電力通信自動(dòng)化公司，河南 鄭州 450000；2.河南省電力公司安陽供電公司，河南 安陽 455000)

1 Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）嵌入式（Embedded）

Berkeley DB能夠直接鏈接到應(yīng)用程序當(dāng)中，并不是只能應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)。Berkeley DB與應(yīng)用程序運(yùn)行在相同的地址空間中，所以，無論是在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的不同進(jìn)程之間，還是在互聯(lián)網(wǎng)上不同計(jì)算機(jī)之間，它對數(shù)據(jù)庫的操作不需要在進(jìn)程之間建立通訊，從而可以大大提高數(shù)據(jù)庫訪問速度。Berkeley DB能夠?yàn)槎喾N編程語言提供應(yīng)用程序接口，包括 C++、Java、Python、PHP 和 Tcl等，所有的數(shù)據(jù)庫操作都在程序庫內(nèi)部發(fā)生。

（2）可伸縮（Scalable）

Berkeley DB的函數(shù)庫容量很小，但是它能夠管理容量巨大的，可高達(dá)256TB，在性能方面與相同等級的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比較存在明顯優(yōu)勢。Berkeley DB支持?jǐn)?shù)據(jù)的高度并發(fā)操作，能夠輕松應(yīng)付幾千個(gè)用戶同時(shí)對一個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。

（3）結(jié)構(gòu)簡單

Berkeley DB數(shù)據(jù)庫具有簡單的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每一個(gè)數(shù)據(jù)作為一個(gè)記錄，由關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)共同組成。數(shù)據(jù)可以是一個(gè)字符串這種簡單的數(shù)據(jù)類型，也可以是C語言結(jié)構(gòu)中的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，無論數(shù)據(jù)部分有多么繁雜，Berkeley DB都不會(huì)對其做出任何反應(yīng)，完全由程序員自行處理。

2 Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由五個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成（如圖1所示）：存取管理子系統(tǒng)、事務(wù)子系統(tǒng)、內(nèi)存池管理子系統(tǒng)、鎖子系統(tǒng)和日志子系統(tǒng)。存取管理子系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫的核心子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)對應(yīng)支持不同的應(yīng)用級別。

圖1 Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3 Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在話費(fèi)計(jì)算中的應(yīng)用

（1）移動(dòng)話費(fèi)結(jié)算流程圖（圖二所示）

（2）話費(fèi)結(jié)算原理

話費(fèi)結(jié)算的任務(wù)是將從各個(gè)基站收集到的原始化條集合進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果存入服務(wù)器，保留原始記錄。結(jié)算過程中需要做余額的扣除處理。由于收集到的原始話條不帶有套餐信息，但是結(jié)算時(shí)必須要按照不同的套餐類型讀取參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，所以有必要以號碼作為聯(lián)系并讀取個(gè)人信息表取得該號碼所對應(yīng)的套餐類型，并添加到原始化條中作為計(jì)算依據(jù)。

4 Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)勢

本文在移動(dòng)話費(fèi)計(jì)算中應(yīng)用了Berkeley DB數(shù)據(jù)庫，并沒有選擇一些流行的主流數(shù)據(jù)庫，是根據(jù)移動(dòng)話費(fèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求而定的。而主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫比較適合處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)，對于結(jié)構(gòu)相對簡單的數(shù)據(jù)而言，使用Berkeley DB數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理就會(huì)顯現(xiàn)出較大優(yōu)勢。Berkeley DB提供了眾多應(yīng)用程序接口，對于函數(shù)的調(diào)用非常簡單，Berkeley DB提高的庫與應(yīng)用程序一起編譯成為可執(zhí)行程序。由于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用程序在同一個(gè)進(jìn)程空間當(dāng)中運(yùn)行，通過調(diào)用Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的函數(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的訪問操作，所以不需要在數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序之間進(jìn)行通信，也不需要應(yīng)用SQL數(shù)據(jù)庫語言對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，避免了系統(tǒng)對SQL數(shù)據(jù)庫語言的解析過程，大大降低了訪問數(shù)據(jù)庫的時(shí)間，并且提高了訪問速度。

5 基于Berkeley DB服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)

（1）穩(wěn)定性

移動(dòng)話費(fèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)由多臺(tái)服務(wù)器組成一個(gè)整體，全部站點(diǎn)面向移動(dòng)用戶提供服務(wù)，如果有個(gè)別的站點(diǎn)出現(xiàn)技術(shù)故障，剩下的站點(diǎn)仍然可以向用戶提高服務(wù)，除非所有的站點(diǎn)全部癱瘓，Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還可以提供監(jiān)測功能，一旦服務(wù)器出現(xiàn)任何問題導(dǎo)致無法工作，就會(huì)重新啟動(dòng)服務(wù)器，使整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定安全。

（2）可靠性

移動(dòng)話費(fèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用了Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的恢復(fù)機(jī)制，如果服務(wù)器由于若干原因出現(xiàn)故障，導(dǎo)致無法正常處理用戶提交的數(shù)據(jù)，或者造成用戶數(shù)據(jù)丟失，可以通過Berkeley DB數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)還原功能，同步控制端和站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)，從而很好地保證了系統(tǒng)可靠性。

（3）安全性

在移動(dòng)話費(fèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)整體服務(wù)器中，所有服務(wù)器存儲(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)都是相同的，而且隨時(shí)進(jìn)行同步更新，控制端負(fù)責(zé)將接收到的用戶請求數(shù)據(jù)同步給所有的站點(diǎn)，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到控制端的數(shù)據(jù)庫中，如果服務(wù)器受到外界的攻擊，站點(diǎn)上的數(shù)據(jù)雖然會(huì)被破壞，但是主控端的數(shù)據(jù)是完好無損的，這是因?yàn)榭刂贫瞬粫?huì)接收站點(diǎn)同步的數(shù)據(jù)信息，所以主控端不會(huì)受到任何影響，并且起到了良好的備份作用。

結(jié)語

移動(dòng)話費(fèi)結(jié)算流程圖

時(shí)下優(yōu)良的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持架構(gòu)對于移動(dòng)話費(fèi)結(jié)算業(yè)務(wù)來說至關(guān)重要，應(yīng)用Berkeley DB的數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制、內(nèi)存共享機(jī)制等，有效保證了移動(dòng)話費(fèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，同時(shí)提高了數(shù)據(jù)傳輸處理的效率。

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