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基于内存数据库的智能化故障处理方法 　　【摘 要】为提高实时计费业务的时效性、稳定性与连续性，设计、开发并实现了一套智能化故障处理方法。该方法基于内存数据库架构与特性，提出了新故障处理的方案，实现了对故障监控、预警和处理的智能化。通过数据对比显示，该系统能够显著提高故障处理效率。 　　【关键词】内存数据库 故障预警 智能化故障处理 　　doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2017.04.000 中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：1006-1010（2017）04-0000-00 　　引用格式：周世超. 基于内存数据库的智能化故障处理方法[J]. 移动通信， 2017，41（4）： 00-00. 　　1 引言 　　数据库负责数据的存储与处理，在诸如通信行业实时计费业务等对实时性要求非常高的关键业务场景中，内存数据库以其高响应速度、高并发、高吞吐量等优秀特性正得到逐步推广与大规模应用。在利用内存技术提升数据库性能、提高业务系统实时响应能力的同时，?τ谀诖媸?据库运行稳定性的要求同样不断提高，要求其在出现故障时能够实现快速定位与修复，提高业务的连续性。 　　2 内存数据库简介 　　传统的数据库管理系统把所有数据都放在磁盘上进行管理，所以称做磁盘数据库。由于对磁盘读写数据的操作一方面要进行磁头的机械移动，另一方面受到系统调用时间的影响，当数据量很大，操作频繁且复杂时，就会暴露出很多问题。 　　内存数据库除对内存读写比对磁盘读写快之外，还针对数据库架构与管理方式进行了重新设计，目前几种常见的通用内存数据库，例如Oracle公司的TimesTen，Altibase公司的Altibase，McObject公司的eXtremeDB，均属于关系型内存数据库产品。以下针对两种不同架构的数据库进行对比说明。 　　传统磁盘数据库检索的基本算法基于硬盘的读写，而内存数据库基于内存实现。内存数据库抛弃了传统的磁盘数据管理方式（如图1所示），基于全部数据都加载到内存的设计理念，对数据库的体系结构进行重新设计，并且在数据组织结构、索引技术、并行操作等方面也进行了相应的改进，数据处理速度比传统数据库的数据处理速度快，一般在10倍以上。通过采用内存数据库，可以极大地缓解传统数据库中大量的磁盘读写操作导致的I/O瓶颈。 　　当前数据库大多采用C/S（Client/Server，客户机/服务器）模式的进程间通信。传统数据库大多通过管道，本地IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）或远程Socket（网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，连接的一端称为一个Socket）形式的通信，在进行批处理操作时需要处理大量的数据，性能消耗明显。因此，在传统场景下需要关注数据库交互的往返次数。而在内存数据库产品中，大多采用直接共享内存的方式，Client通过Driver直接读取共享内存，省去了通信开销，几乎无性能损耗。 　　从上述对比分析可知，内存数据库相对于传统磁盘数据库具有性能好、响应速度快和处理速度快等优势，但在企业的实际应用中，如果发生故障，这些优势将转变为劣势。由于采用内存数据库支撑的业务场景实时性要求很高，业务中断对于客户的感知影响非常大。例如，某省级通信运营商的实时计费系统使用ORACLE公司的TimesTen内存数据库，在业务试运行阶段故障发生相对较多，但原厂家提供的配套故障诊断工具却很少，出现问题之后需要人工排查处理，业务中断时长在1小时左右，对于实时计费系统是不可接受的。 　　针对上述问题，该省级通信运营商通过分析与总结，制定出一套完善的智能化的故障处理方法。 　　3 智能故障处理方法原理及实现 　　对于企业的核心系统，监控和预警体系配备相对完善，在故障发生时一般能够及时通知运维人员，但运维人员接入系统后对故障原因的分析判断环节将耗费较长的时间。 　　本文提出的智能化处理方案主要针对故障处理过程中耗费时间最长的故障原因诊断环节进行优化，通过智能判断替代人工故障分析，解决故障处理瓶颈。通过预设方案进行故障预处理，极大地缩短了故障处理的总时长，使业务连续性满足SLA的要求，确保了该运营商实时计费系统上线后的稳定运行。 　　3.1 智能处理方案的应用场景 　　本文研究的内存数据库故障智能处理方案，是基于故障重复发生、表象一致、发生具有规律性，且表象能够转化成具体的业务或系统指标的情况。根据这些指标对不同故障有针对性地制定解决方案，做到故障发生时能够智能判断、自动处理。 　　3.2 模块说明 　　本文所述的内存数据库故障智能处理方案，主要分为以下5个模块，即事件监控（故障监控）、阈值设置、智能判断、故障处理与实时预警，具体如图2所示：