Синтез системи керування алофонними базами даних для організації взаємодії оператора автоматизованих систем керування повітряним рухом (АС КПР) з комплексом засобів автоматизації (КЗА)

Abstract

У статті розглянуті особливості реалізації сховищ даних і їх обмеження, а також описана послідовність представлення даних в абстрактній предметній області, які дозволяють запропонувати деякий альтернативний підхід до організації сховищ даних, орієнтований на використання контейнерів. Даний підхід поєднує в собі переваги реляційних баз даних з їх можливістю забезпечення консистентності даних в будь-який момент часу, а також особливості безструктурного зберігання даних, характерних в цілому для NoSQL систем. Також запропоновані шляхи вирішення задачі синтезу системи керування алофонними базами даних для організації взаємодії оператора АС КПР з КЗА. В основу організації покладено ряд правил, що дозволяють побудувати схему неструктурованих даних, організувати взаємодію бази даних NoSQL з існуючими реляційними рішеннями в основу якої покладено положення теорії категорій. Розроблені правила забезпечують можливість здійснення фізичного та логічного моделювання баз даних NoSQL. Також розроблено стандарти кардинальності для моделювання баз даних NoSQL та введено класифікацію з визначенням пріоритетів класів і настанов щодо моделювання NoSQL. Перевірку запропонованих рішень було здійснено шляхом моделювання та порівняння отриманих результатів з теоретичними положеннями. Розроблено SO-model та обгрунтувано її властивості. Особливістю SO-model являється те, що кожен об'єкт має свій глобальний унікальний ідентифікатор UunqID, що дозволяє зберігати об'єкти одного типу на різних комп'ютерах за рахунок чого підвищити масштабованість сховища даних. Отримані результати свідчать про значне вдосконалення схеми даних неструктурованих та слабоструктурованих баз даних. Запропоновану модель сховища даних за рахунок її властивості уніфікації структури, яка враховує динаміку даних і їх зв'язків, можна розвивати в різних напрямках, використовуючи NoSQL рішення.

The article describes data warehouses implementation peculiarities and their limitations, as well as describing the sequence of data presentation in an abstract subject area, which allows us to propose some alternative approach to the organization of data warehouses, fo-cused on containers usage. This approach combines the advantages of relational databases with their ability to ensure data consistency at any point in time, as well as features of unstructured data storage, typical of NoSQL systems in general. Also, the article proposes ways to solve the problem of synthesis of allophone database management system for organization of interaction between AC ACS operator and ACM. The method is based on a number of rules that allow to build a scheme of unstructured data, to organize the interaction of the NoSQL data-base with existing relational solutions, which is based on the provisions of the category theory. The developed rules provide the possibility of physical and logical modeling of NoSQL databases. Cardinality standards for NoSQL database modeling have also been developed and a classification has been introduced to prioritize classes and guidelines for NoSQL modeling. The verification of the proposed solutions was carried out by modeling and comparing the obtained results with theoretical positions. The SO-model was developed and its properties were substantiated. A feature of the SO-model is that each object has its own global unique identifier UunqID, which allows you to store objects of the same type on different computers, thereby increasing the scalability of the data store. Obtained results indicate a significant improvement of the data scheme of unstructured and poorly structured databases. The proposed model of data storage, due to its property of unifying the structure, which takes into account the dynamics of data and their connections, can be developed in various directions using NoSQL solu-tions.