Databus против базы данных:6 вопросов, которые должен задать каждый разработчик IIoT

Промышленный Интернет вещей (IIoT) полон непонятных терминов. Это неизбежно; Несмотря на повторное использование знакомых концепций в вычислениях и системах, IIoT - это фундаментальное изменение в том, как все работает. Коренные изменения требуют принципиально новых концепций. Одним из наиболее важных является концепция «базы данных».

Версия 2 эталонной архитектуры IIC, которая скоро будет выпущена, содержит новый шаблон, называемый шаблоном «многоуровневой шины данных». Я не могу сказать больше о выпуске IIC, но процесс документирования отлично подходит для получения четких определений.

Определение шины данных:

База данных - это ориентированная на данные технология обмена информацией, которая реализует виртуальное глобальное пространство данных. Программные приложения читают и обновляют записи в глобальном пространстве данных. Обновления распределяются между приложениями через механизм связи "публикация-подписка".

Ключевые характеристики базы данных:

1. участники / приложения напрямую взаимодействуют с данными,
2. инфраструктура понимает и, следовательно, может выборочно фильтровать данные, и
3. инфраструктура устанавливает правила и гарантии параметров качества обслуживания (QoS), таких как скорость, надежность и безопасность потока данных.

Конечно, новые концепции вызывают вопросы. Некоторые из лучших вопросов были заданы архитектором из крупной компании, занимающейся базами данных. Обычно мы пытаемся объяснить концепцию шины данных с точки зрения сетевого архитектора или архитектора программного обеспечения. Но наука о данных, возможно, лучший подход. В конце концов, и базы данных, и базы данных - это концепции науки о данных.

Давайте рассмотрим 6 самых распространенных вопросов.

Вопрос 1. Чем база данных отличается от базы данных (любого типа)?

Краткий ответ: база данных реализует хранилище, ориентированное на данные. Сохраняет старые информация, которую вы можете позже искать связывая свойства хранимых данных. база данных реализует ориентированное на данные взаимодействие. Он управляет будущим информацию, позволяя вам фильтровать по свойствам входящих данных.

Длинный ответ:центричность данных можно определить следующими свойствами:

• Интерфейс - это данные. Для этого интерфейса нет искусственных оболочек или блокировщиков, таких как сообщения, объекты, файлы или шаблоны доступа.
• Инфраструктура понимает эти данные. Это включает фильтрацию / поиск, инструменты и селективность. Он отделяет приложения от данных и тем самым упрощает работу приложений.
• Система управляет данными и устанавливает правила обмена данными между приложениями. Это дает понятие «истина». Он обеспечивает время жизни данных, сопоставление моделей данных, интерфейсы CRUD и т. Д.

Реляционная база данных - это технология хранения, ориентированная на данные. До появления баз данных системы хранения представляли собой файлы со структурой, определяемой приложением (ad hoc). База данных - это тоже файл, но это особый файл. База данных знает, как интерпретировать данные и обеспечивает контроль доступа. Таким образом, база данных определяет «истину» для системы; данные в базе данных не могут быть повреждены или потеряны.

Применяя простые правила, управляющие моделью данных, базы данных обеспечивают согласованность. Предоставляя данные для поиска и извлечения всеми пользователями, базы данных значительно упрощают системную интеграцию. Позволяя обнаруживать данные и схемы, базы данных также предоставляют универсальные инструменты для мониторинга, измерения и анализа информации.

Как и база данных, промежуточное программное обеспечение, ориентированное на данные (база данных), понимает содержание передаваемых данных. Шина данных также отправляет сообщения, но отправляет особые сообщения. Он отправляет только сообщения, необходимые для поддержания состояния. Четкие правила регулируют доступ к данным, то, как данные в системе меняются, и когда участники получают обновления. Важно отметить, что сообщения отправляет только инфраструктура. Для приложений система выглядит как управляемое глобальное пространство данных. Приложения напрямую взаимодействуют с данными и такими свойствами «качества обслуживания» (QoS), как возраст и скорость. Не существует осведомленности на уровне приложений или концепции «сообщения». Программы, использующие шину данных, читают и записывают данные, они не отправляют и не получают сообщения.

<рисунок>

Зная структуру и требования к данным, инфраструктура шины данных может делать такие вещи, как фильтровать информацию, выбирать, когда и даже нужно ли выполнять обновления. Сама инфраструктура может контролировать QoS, например частоту обновления, надежность и гарантированное уведомление об активности одноранговых узлов. Инфраструктура может обнаруживать потоки данных и предлагать их как приложениям, так и универсальным инструментам. Это знание статуса данных в распределенной системе является четким определением «истины». Как и в случае с базами данных, инфраструктура предоставляет данные, как структуру, так и контент, другим приложениям. Этот доступный источник истины значительно упрощает системную интеграцию. Он также включает общие инструменты и службы, которые отслеживают и просматривают информационный поток, направляют сообщения и управляют кэшированием.

Вопрос 2:«Программные приложения читают и обновляют записи в глобальном пространстве данных. Обновления распределяются между приложениями через механизм связи публикация-подписка». Означает ли это, что это база данных, с которой вы взаимодействуете через интерфейс pub-sub?

Краткий ответ:нет, базы данных нет. База данных подразумевает хранение:данные где-то физически находятся. База данных реализует чисто виртуальную концепцию, называемую «глобальное пространство данных».

Длинный ответ:пространство данных шины данных определяет, как взаимодействовать с будущей информацией. Например, если «вы» являетесь диспетчером перекрестков, вы можете подписаться на обновления транспортных средств в пределах 200 м от вашего местоположения. Эти обновления будут доставлены вам, если автомобиль когда-либо подойдет. Доставка гарантируется многими способами (начало в пределах 0,01 секунды, обновление 100 раз в секунду, надежность и т. Д.). Обратите внимание, что данные могут вообще никогда не сохраняться. (Хотя некоторые параметры QoS, такие как надежность, могут потребовать некоторого локального хранилища.) Вы можете рассматривать пространство данных как набор специально контролируемых объектов данных, которые будут заполнены информацией точно таким образом, который вы укажете, хотя эта информация не является (в общее) сохранено шиной данных ... оно только что доставлено.

Вопрос 3:«Участники / приложения напрямую взаимодействуют с данными». Не могли бы вы пояснить, что это значит?

С помощью промежуточного программного обеспечения, ориентированного на сообщения, вы пишете приложение, которое отправляет данные, заключенные в сообщения, другому приложению. Вы можете сделать это, например, попросив клиентов отправлять данные на серверы. Оба конца должны знать что-то о другом конце, обычно включая такие вещи, как схема, но также, вероятно, предполагаемые свойства данных, такие как «он старше 0,01 секунды», или «он будет поступать 100 раз в секунду», или, по крайней мере, что есть еще один живой конец, например сервер запущен. Все эти предполагаемые свойства полностью скрыты в коде приложения, что затрудняет повторное использование, системную интеграцию и взаимодействие.

С шиной данных вам не нужно ничего знать об исходных приложениях. Вы проясняете свои потребности в данных, а затем их доставляет шина данных. Таким образом, с шиной данных каждое приложение взаимодействует только с пространством данных. Как приложение, вы просто пишете в пространство данных или читаете из пространства данных с помощью интерфейса CRUD. Конечно, вам может потребоваться некоторое QoS из этого пространства данных, например вам нужно, чтобы ваши данные обновлялись 100 раз в секунду. Само пространство данных (база данных) гарантирует, что вы получите эти данные (или отметите ошибку). Вам не нужно знать, есть ли только один или 27 избыточных источников этих данных, или они поступают по сети или в разделяемой памяти, или это программа C в Linux или программа C # в Windows. Все взаимодействия происходят с вашим собственным представлением о пространстве данных. Также имеет смысл, например, записывать данные в пространство без получателей. В этом случае шина данных может абсолютно ничего не делать или может кэшировать информацию для последующей доставки, в зависимости от ваших настроек QoS.

Обратите внимание, что технологии базы данных и шины данных заменяют взаимодействие приложение-приложение взаимодействием приложение-данные-приложение. Эта абстракция абсолютно критична. Он разделяет приложения и значительно упрощает масштабирование, совместимость и системную интеграцию. На самом деле разница заключается в старых данных, хранящихся в (вероятно, централизованной) базе данных, и в будущих

[1] [2] 下一页