一种新型安全计算机数据库更新机制的设计实践探索

陈凤萍

摘 要 当前阶段我国以及其他国家的所有数据库在更新机制方面存在一个共同点，即缺乏信息的交互。为此，文章针对此种数据库更新模式进行了分析说明，同时提出了一种新型安全计算及数据库更新机制的设计概况。

关键词 计算机数据库；更新机制；设计

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0162-01

随着社会经济的发展，交通运输工具在全球范围内有极大的普及趋势，各个国家的私家车数量日益增加，如何解决越来越严重的交通拥堵问题是许多国家探寻的重点。基于此，文章提出了一种新型安全计算机数据库更新机制的设计方案，为早日解决我国交通拥堵问题提出了新的想法。

1 新型安全计算机综述

1）硬件条件概述。此种新型安全计算机即三取二安全计算机，其中包括ATP、ATO以及COMM三个单元。三个单元分工严密，ATP负责的部分是列车的自动保护方面，ATO负责的是列车的自动行驶方面，COMM负责的是列车与总部的通信联系部分。

需要注意的是在此安全计算集中存在三个系，且ATP单元分布在每一个系中，并且三系中的各ATP系统通过以太网连接。ATO单元则分布在其中的第一系与第二系中，第三系只能够没有。COMM单元数量为三，并且每一个COMM都与其他系通过一定方式连接在一起。这些硬件设施之间存在一定的冗余关系，即当安全计算机中的一个COMM单元工作时，另一个会处于备用状态，一旦使用中的COMM系统发生故障，则另一个能马上投入使用。

2）新型安全计算机数据库更新需求综述。此种新型计算机中应用的软件分为两种，一种是平台软件，另一种是业务软件。业务软件主要负责的就是保障列车的安全运行，并且在ATP单元的业务软件的各项功能能对列车进行自动化的保护，而在ATO单元上业务软件则具体负责的是列车的自动运行。平台软件在新型安全计算机中则处于核心地位，主要的任务就是将硬件等物品进行封装，同时完成对新型安全计算机中三系的周期同步，决定该三系的输入输出是否执行，同时还负责列车与外部的通信方面的内容。平台软件与业务软件之间存在较强的交互性，两者均使用一个存储设施，为避免两者同时访问内存造成的访问速度低下等问题，对其进行了设置，限定在同一时间里只能有一个设备对存储设施进行访问。

3）新型安全计算机数据库更新需求研究。ME端数据库管理模块交互设计为：ME端的数据库管理单元具有调动内存交换模式的能力，能通过一定的方式完成内存的共享；在对数据库进行共享时能清楚的了解数据库此时的状态；获取之后还能完成信息的传递，将获取的数据库状态信息传达至自身管理单元；完成对数据库状态的判断，判断之后根据实际情况对数据库进行评估，若发现数据库处于需要更新的状态则发出指继续进行下列步骤，若发现不需要更新，则重复上述步骤；双口RAM模块对AP端数据加载情况进行路由；上一阶段路由的信息被引导至ME端中的OB数据管理单元；此管理单元依据路由而来的信息对AP加载状况进行判断，若其正常则接下来会进行常规的更新工作。

2 新型安全计算机数据库更新机制

1）数据库更新机制研究。在交通信号灯整体系统中，数据库占了其中的重要部分。所以数据库对于列车的安全影响同样会产生一定的影响，所以，保障数据库的安全也是必须要考虑的问题。但是表决式的安全控制措施在数据库中是不适用的，其主要原因是在进行表决时管理单元首先会对被表决的部分进行分析，然后开展表决。而数据库，顾名思义就是部分或者所有书库存储的地方，包含的数据量少则几十兆、多则几百兆甚至更多，所以开展针对数据库的表决效率将十分低下。同时若对数据库开展在线表决的方式，将会对其它单元的正常工作产生严重影响，不具备操作性。如何高效同时高质量地进行数据库的安全保障是目前需要解决的重要问题。

2）改良数据包表决方式。当利用内容少，占用字节少的数据包将数据库的整体情况进行反映时就能较容易的完成针对数据包的表决。此时需要解决的问题就是如何保证数据库状态包对数据库状态的如实反映。针对数据库进行更新时可能发生的意外情况有两类，一是发生丢包现象，二是数据存在问题。想要更高质量地进行数据库的更新，这两方面的问题必须予以解决。针对这两种问题，制定出了如下解决方案：①数据包采用编号，更好的对丢包问题实施检测；②对数据包中的数据进行校验，防止数据包中存在错误数据；③全面更新完成后对数据库开展全面检查，保证更新的全面性与正确性。

3 正确利用表决算法保证安全

在三取二计算机中，想要让三系输出实现同一种数据库状态时能利用的组合数为种；想要让计算机中三系输出中两系不同能利用的数字组合有种；想要让计算机中三系各不相同能利用的数字组合有种。所以这些可能一共有++种，计算可知，其结果为10，所以出现这些状态的可能一共有10种。根据上述数据惊醒表格的制作，如表1所示。在系统进行表决时，会出项的状态包括Sa、Sb、Sc三种，并且安全性顺序在系统中的指向为Sa

表1 三系数据库状态组合与导向安全性表

通常情况下，表决以后进行的状态输出都会偏向安全侧，那么在表决进行之后状态输出是否会产生偏向危险侧的情况呢，以下展开了讨论。

通常数据库实际更新情况与数据库状态之间可能存在四种关系：①正常输出，正常更新；②正常输出，异常更新；③异常输出，异常更新；④异常输出，正常更新。根据这一情况进行了数学模型的构建，并利用一些已知条件对其最终结果进行了计算，得出的最终结果为3.32557×10-6。这一结果表明，发生表决结果偏向危险侧的几率非常小，几乎可以忽略不计。

本文针对当前应用的计算机数据库更新机制展开了讨论，同时指出了其中存在的不足，并设计出了一种能有效解决这些不足的安全计算机数据库更新机制，为计算机的数据库更新方面提供了新的思路，旨在促进我国安全计算机技术的不断向前发展。

参考文献

[1]刘独玉，罗彬.基于DataWind0W的数据管理与更新机制的研究与应用[J].计算机应用研究，2001（9）.