KR100455431B1 - 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록 및 조회방법에 관한 것으로, 종래에는 데이터 베이스의 구조가 메모리에서 사용되는 구조와 동일한 구조(이진 데이터의 형태)를 갖기 때문에 구축된 데이터 베이스가 이 기종 환경에서 사용되는 경우 프로세서의 상이함에 의해서 데이터 길이(data length), 바이트 순서(byte ordering), 구조 배열등이 다르게 나타나는 문제가 있고, 각각의 데이터 베이스가 별도의 환경(온-라인, 오프-라인 환경)에서 별도의 프로그램 루틴에 의해 운영, 관리되므로 특정 데이터 베이스의 변경이 곧바로 다른 데이터 베이스에 반영하기 쉽지 않고 아울러 디스크 공간과 동량의 메모리가 필요하므로 메모리의 낭비가 커지는 문제가 있고, 데이터 베이스의 구성이 이진데이터의 형태로 구성되므로 데이터 베이스의 내부구조 변경이 곧바로 응용 프로그램의 변경으로 이어지므로 재 작성해야 하고, API(Application Programming Interface)도 그 응용 프로그램을 수행하기 위해 재작성 되어야 하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 본 발명은 비 실시간 데이터베이스와 실시간 데이터베이스의 관리를 일원화 하기 위해 하드디스크 및 메모리에 데이터 기록시 필드단위로 기록 또는 조회할 수 있도록 하여 다중 환경에서 사용이 가능하도록 하고, 일원화하여 처리함으로써 조회 및 배열에 따른 속도의 향상을 기대할 수 있도록 한 것이다.

Description

다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법

본 발명은 실시간 성능의 유지 및 메모리 소비를 최소화하기 위해 하나의 기록을 필드단위로 나누어 하드디스크 및 메모리에 상주시키기 위한 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법에 관한 것으로, 특히 비 실시간 데이터베이스와 실시간 데이터베이스의 관리를 일원화 하기 위해 하드디스크 및 메모리에 데이터 기록시 필드단위로 기록 또는 조회할 수 있도록 하여 다중 환경에서 사용이 가능하도록 한 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법에 관한 것이다.

운영자가 현장에서 동작되는 현황을 제어 또는 감시하려면 개별 액츄에이터에 관련된 동작 특성, 인터페이스 기기 번지, 알람 설정, 현재값, 이름, 설명 등의 여러 정보를 구축해 주어야 하며 이 정보를 근거로 각 장치 및 제어/감시반이 고유의 동작을 할 수 있게 된다.

이러한 다수의 액츄에이터에 대한 정보가 모여서 전체 현장의 구성을 나타내게 되는데, 이러한 정보들은 해당 시스템을 구성하는 데이터 베이스가 된다.

그러면 상기 데이터 베이스를 근거로 감시/제어반에서 현장의 감시 및 제어가 이루어지게 된다.

이러한 구성 및 상황은 컴퓨터를 이용한 자동화 시스템의 대부분에서 볼 수 있는 상황이다.

도 1은 종래 데이터 베이스의 관리 및 운영장치에 대한 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 시스템에 필요한 구성요소들을 구성 정의 프로그램들을 통해 정의하여 디스크의 파일로 저장하는 하드디스크(10)와, 상기 하드디스크(10)에 구성된 파일의 이미지를 그대로 로드하여 데이터 베이스 운영 프로그램이 사용할 수 있도록 한 메모리(20)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

데이터 베이스를 구축하는 방법에는 자체 제작 또는 상업용인 관계형 데이터 베이스를 이용해 구축하는 방법이 있는데, 상기 관계형 데이터 베이스는 하드 디스크를 저장수단으로 사용하므로 응용분야가 실시간성을 요구하는 경우에는 이를 만족하기 어려우므로, 대부분의 경우 자체적으로 제작하는 사례가 많다.

이 경우 실시간성을 만족시키기 위하여 도 1에서와 같은 구성을 갖는데, 이는 구성 정의 프로그램이 시스템에 필요한 구성요소 들을 정의 하여 하드디스크(10)의 파일로 저정한다.

이를 비 실시간 데이터 베이스라 한다.

상기 비 실시간 데이터 베이스는 시스템이 운전되고 있지 않을 때 사용되는 오프-라인 데이터 베이스(off-line DB)이다.

이렇게 오프 라인 데이터 베이스에서 시스템에 필요한 구성요소 들을 구성 정의 프로그램을 통해 정의하여 하드디스크(10)에 파일로 저장해두면, 메모리(20)는 상기 하드디스크(10)에 구성된 파일의 이미지를 그대로 로드하여 둔다.

그러면 데이터 베이스 운영 프로그램이 상기 메모리(20)에 로드되어 있는 데이터를 이용하여 시스템의 관리 또는 운영한다.

이를 실시간 데이터 베이스라 한다.

상기 실시간 데이터 베이스는 시스템의 운전 중에 사용되는 온-라인 데이터 베이스(on-line DB)이다.

이상에서와 같이 데이터 베이스를 비 실시간 데이터 베이스(off-line DB)와 실시간 데이터 베이스(on-line DB)의 두 부분으로 나누어 구성한다.

이 두 데이터 베이스의 구성을 다르게 하는 이유는 두 데이터베이스의 사용 목적이 다르기 때문인데, 이는 비 실시간 데이터 베이스가 엔트리들의 추가, 변경, 삭제 등을 주로 담당하는데 반해 실시간 데이터 베이스는 운전시의 동적으로 변하는 데이터들의 갱신을 주로 담당하기 때문이다.

이런 상이한 구성을 가진 데이터 베이스는 시스템의 운전 초기에 하드디스크(10)에 저장된 비 실시간 데이터 베이스를 메모리(20)에 로드하여 실시간 데이터 베이스화하여 시스템의 운전에 들어가게 된다.

이때 비 실시간 데이터 베이스의 구성에 사용되는 구조는 메모리로의 다운로드(download) 및 메모리에서 하드디스크로의 업-로드(upload)를 원활히 하기위해 메모리의 데이터 구조와 동일한 구조를 갖는 것이 일반적이다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 데이터 베이스의 구조가 메모리에서 사용되는 구조와 동일한 구조(이진 데이터의 형태)를 갖기 때문에 구축된 데이터 베이스가 이 기종 환경에서 사용되는 경우 프로세서의 상이함에 의해서 데이터 길이(data length), 바이트 순서(byte ordering), 구조 배열등이 다르게 나타나는 문제가 있고, 각각의 데이터 베이스가 별도의 환경(온-라인, 오프-라인 환경)에서 별도의 프로그램 루틴에 의해 운영, 관리되므로 특정 데이터 베이스의 변경이 곧바로 다른 데이터 베이스에 반영하기 쉽지 않고 아울러 디스크 공간과 동량의 메모리가필요하므로 메모리의 낭비가 커지는 문제가 있고, 데이터 베이스의 구성이 이진데이터의 형태로 구성되므로 데이터 베이스의 내부구조 변경이 곧바로 응용 프로그램의 변경으로 이어지므로 재작성해야 하고, API(Application Programming Interface)도 그 응용 프로그램을 수행하기 위해 재작성 되어야 하는 문제점이 있다.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이 기종 환경에서 사용되는 온라인 데이터 베이스와 오프라인 데이터 베이스를 일원화하도록 한 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 실시간 성이 요구되는 데이터에 대해서만 메모리 상에서 관리하도록 하여 성능상의 큰 저하없이 실시간 성은 유지하고, 메모리의 사용도 최소화할 수 있도록 한 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하드디스크나 메모리에 관리되는 데이터를 이진데이터가 아닌 열(string)로써 관리하여 다중환경에서의 호환성을 유지할 수 있도록 한 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 데이터 베이스를 이루는 구조 형태를 복합형태가 아닌 각각의 데이터 형태별로 관리하므로써 다양한 응용 프로그램의 요구에 쉽게 적응할 수 있도록 한 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록/조회방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 데이터 베이스의 관리장치 구성도.

도 2는 본 발명 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 관리장치에 대한 블록 구성도.

도 3은 디스크에 저장되는 데이터베이스 테이블 구조도.

도 4는 도 3에서, 테이블 구성 정보에 대한 설명도.

도 5는 도 3에서, 필드 구성 정보에 대한 설명도.

도 6은 본 발명 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록방법에 대한 동작 과정도.

도 7은 본 발명 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 조회방법에 대한 동작 과정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 응용 프로그래밍 인터페이스 200 : 저장부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기록을 위하여 데이터베이스 테이블의 빈 블록을 할당받는 제1단계와, 테이블 정보로 부터 첫 필드 정보를 얻어오는 제2단계와, 상기에서 읽어온 필드 정보를 열(string)로 변환시키는 제3단계와, 상기에서 변환된 열 정보를 기록 번호와 함께 분류하여 저장하는 제4단계와, 상기에서 분류된 필드가 메모리에 있어야 할 필드이면 열 정보를 메모리에 저장하고 메모리에 있어야 할 필드가 아니면 데이터베이스 테이블의 파일 위치를 계산하고 그 계산된 위치에 저장해두는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 찾고자 하는 필드의 인덱스 정보로 부터 키가 있는지 찾아내는 제1 단계와, 상기에서 키가 있으면 메모리에 저장되어 있는 열로 된 필드를 읽어올 메모리를 할당하는 제2단계와, 찾고자 하는 필드가 메모리에 있는것인지 데이터베이스 테이블에 있는 것인지를 체크하는 제3단계와, 상기에서 메모리에 있는 필드이면 메모리로 부터 열 데이터를 읽어와 해당값으로 변환하고 아니면 테이블로 부터 열 데이터를 읽어와 해당값으로 변환하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 6은 본 발명 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록방법에 대한 동작 과정도로서, 이에 도시한 바와같이, 기록을 위하여 데이터베이스 테이블의 빈 블록을 할당받는 제1단계와, 테이블 정보로 부터 첫 필드 정보를 얻어오는 제2단계와, 상기에서 읽어온 필드 정보를 열(string)로 변환시키는 제3단계와, 상기에서변환된 열 정보를 기록 번호와 함께 분류하여 저장하는 제4단계와, 상기에서 분류된 필드가 메모리에 있어야 할 필드이면 열 정보를 메모리에 저장하고 메모리에 있어야 할 필드가 아니면 데이터베이스 테이블의 파일 위치를 계산하고 그 계산된 위치에 저장해두는 제5단계로 이루어진다.

도 7은 본 발명 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 조회방법에 대한 동작 과정도로서, 이에 도시한 바와같이, 찾고자 하는 필드의 인덱스 정보로 부터 키가 있는지 찾아내는 제1단계와, 상기에서 키가 있으면 메모리에 저장되어 있는 열로 된 필드를 읽어올 메모리를 할당하는 제2단계와, 찾고자 하는 필드가 메모리에 있는것인지 데이터베이스 테이블에 있는 것인지를 체크하는 제3단계와, 상기에서 메모리에 있는 필드이면 메모리로 부터 열 데이터를 읽어와 해당값으로 변환하고 아니면 테이블로 부터 열 데이터를 읽어와 해당값으로 변환하는 제4단계로 이루어진다.

이와같이 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 본 발명 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 관리장치는, 도 2에 도시한 바와같이, 시스템에 필요한 구성요소들을 구성 정의 프로그램들을 통해 정의한 정보들을 테이블화한 데이터베이스를 필드단위로 하드디스크 및 메모리에 저장하는 저장부(200)와, 상기 테이블화한 데이터베이스를 저장하거나 데이터 베이스 운영 프로그램을 실행시켜 시스템을 관리 또는 운영하기 위해 데이터베이스로 부터 데이터를 읽어들이는 비 실시간 데이터베이스와 실시간 데이터베이스를 일원화하여 관리하기 위한 응용 프로그래밍 인터페이스(100)로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

구성 정의 프로그램이 운행하면서 시스템의 전체 현장의 정보들에 해당하는 응용 프로그래밍 인터페이스(100)로 전송한다.

그러면 상기 응용 프로그래밍 인터페이스(100)는 구성 정의 프로그램이 실행하면서 정의하는 정보들을 받아 데이터베이스를 도 3에서와 같이 테이블화한다.

상기 데이터베이스를 테이블화한 구조는, 도 3에서와 같이, 관련된 데이터들을 묶어서 관리하는 기본 단위에 대한 테이블 구성 정보①와, 상기 관련된 데이터들에 대한 각각의 필드 구성 정보②와, 데이터들을 저장할 블록에 대한 할당정보③와, 관련된 데이터들 중 키(key)가 되는 키와 인덱스 정보④와, 테이블에 정의된 모든 필드가 하나의 기록을 형성하여 각각이 열(string)로된 변환된 형태로 저장되는 곳⑤으로 구성된다.

상기에서 테이블 구성 정보①은 도 4에 도시한 바와같으며, 빗금친 부분은 메모리에만 존재하는 정보이다.

그리고 필드 구성 정보②는 도 5에 도시한 바와같으며, 빗금친 부분은 메모리에만 존재하는 정보이다.

이상에서와 같이 설명한 테이블화된 데이터베이스를 응용 프로그래밍 인터페이스(100)가 구성하여 하드디스크 및 메모리로 이루어진 저장부(200)로 전달하여 기록하는데, 이 기록방법에 대하여 도6에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 응용 프로그래밍 인터페이스(100)는 기록할 정보를 열(string)로 변환할 메모리를 할당받기 위하여 테이블 정보로 부터 블록 정보를 조회하여 빈 블록(기록 번호)을 할당받는다.(S1)

그런다음 테이블 정보로 부터 첫 필드 정보(field_info)를 얻어온다.(S2)

첫 필드 정보를 얻어온다음 다음 필드가 있는가를 체크하여(S3), 없으면 변환된 기록정보를 저장할 파일의 위치를 계산하고(S8), 그 계산된 위치에 저장한다.(S9) 그리고 상기 S3단계에서 다음 필드가 있으면 그 해당필드의 타입에 맞게끔 값을 읽어와 열(string)으로 변환한다.(S4)

이렇게 변환된 필드가 키(KEY) 필드인 경우 변환된 필드의 열(string) 정보를 기록 번호와 함께 분류(SORTING)해 저장한다.(S5)

상기에서 저장되어 있는 필드 정보가 메모리에 있어야할 필드인지를 체크하여(S6), 메모리에 있어야 할 필드이면 메모리 위치에 변환된 필드의 열(string) 정보를 저장시키고(S7) S8단계로 진행하고, 메모리에 있어야할 필드가 아니면 S8단계로 진행한다.

이와같은 방법으로 필드단위의 열(string)로 하드디스크 또는 메모리에 저장한다. 그리고, 상기 필드단위의 열로 저장되는 정보를 조회할 경우, 도 7에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

찾고자 하는 필드의 인덱스 정보로 부터 키가 있는지 찾는다.(S11)

여기서 키(KEY)라는 것은 하나의 기록을 이루는 필드 중의 하나로서, 그 기록을 조회할 때 사용되는 것이며 그 종류로는 Primary key, Unique key, Ubiquitous key 등의 세가지를 고려한다.

상기 Primary key는 테이블 내에서 유일한 성격을 갖는 키로써, 반드시 테이블의 생성시 정의 되어야 한다.

그리고 나머지 두 개의 키인 Unique key, Ubiquitous key는 선택사항으로써 해당 필드로 조회하는 경우가 많을 때 정의해 두는 것이 바람직하며, 분류(storting)나 서치(search)의 알고리듬을 정하기 위해 유일한 성격을 갖는 키에 대해서는 Ubiquitous key로 동일한 키가 복수개가 존재할 수 있는 경우는 Ubiquitous로 지정하여 사용할 수 있다.

상기 S11단계에서 키가 없으면 종료하고, 키가 있으면 열(string)로 된 기록을 읽어올 메모리를 할당한다.(S12)

이렇게 메모리를 할당한다음 처리할 기록이 있는가를 체크하여(S13), 없으면 종료하고 있으면 열 데이터를 해당 크기만큼 읽어온다.(S14)

그런다음 테이블 정보에서 첫 필드정보를 얻어온다음(S15), 다음 필드가 있는지 체크한다.(S16)

상기에서 다음 필드가 없으면 다시 S13단계로 진행하고, 있으면 해당 필드의 타입에 맞게끔 값으로 변환할 번지를 조정한다.(S17)

메모리에 있는 필드인지를 체크하여(S18), 메모리에 있는 필드이면 메모리 정보를 값으로 변환하고(S19) 메모리에 없는 필드이면 테이블의 파일로 부터 읽어온 정보 중 필드의 정보를 값으로 변환하여 인식한다.(S20)

이상에서와 같이 하드디스크 및 메모리로 구성된 저장부(200)에 정보를 저장하는 비 실시간 데이터베이스와 상기 저장부(200)에 저장되어 있는 정보를 읽어들이는 실시간 데이터베이스의 관리를 일원화하여 동작하도록 하여 다중 환경에 적응할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명은 비 실시간 데이터베이스와 실시간 데이터베이스의 관리를 일원화 하기 위해 하드디스크 및 메모리에 데이터 기록시 필드단위로 기록 또는 조회할 수 있도록 하여 다중 환경에서 사용이 가능하도록 하고, 일원화하여 처리함으로써 조회 및 배열에 따른 속도의 향상을 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 기록을 위하여 데이터베이스 테이블의 빈 블록을 할당받는 제1단계와, 테이블 정보로 부터 첫 필드 정보를 얻어오는 제2단계와, 상기에서 읽어온 필드 정보를 열(string)로 변환시키는 제3단계와, 상기에서 변환된 열 정보를 기록 번호와 함께 분류하여 저장하는 제4단계와, 상기에서 분류된 필드가 메모리에 있어야 할 필드이면 열 정보를 메모리에 저장하고 메모리에 있어야 할 필드가 아니면 데이터베이스 테이블의 파일 위치를 계산하고 그 계산된 위치에 저장해두는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 기록방법.
2. 찾고자 하는 필드의 인덱스 정보로 부터 키가 있는지 찾아내는 제1단계와, 상기에서 키가 있으면 메모리에 저장되어 있는 열로 된 필드를 읽어올 메모리를 할당하는 제2단계와, 찾고자 하는 필드가 메모리에 있는것인지 데이터베이스 테이블에 있는 것인지를 체크하는 제3단계와, 상기에서 메모리에 있는 필드이면 메모리로 부터 열 데이터를 읽어와 해당값으로 변환하고 아니면 테이블로 부터 열 데이터를 읽어와 해당값으로 변환하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 환경을 지원하는 데이터 베이스의 조회방법.