嵌入式數據庫在機房環(huán)境監控系統中的應用

摘要：在機房環(huán)境監控系統中，需要對大量的實(shí)時(shí)數據進(jìn)行采集和處理。開(kāi)源Berkeley DB具有體積小，快速高效，穩定可靠，可移植等特點(diǎn)，非常適用于嵌入式環(huán)境下的數據管理。為了提高該監控系統的可靠性和穩定性，采用嵌入式數據庫Berkeley DB，利用交叉編譯器對數據庫文件進(jìn)行交叉編譯，并且在A(yíng)RM系統上添加動(dòng)態(tài)鏈接庫的方法實(shí)現數據庫在A(yíng)RMLinux環(huán)境下的穩定運行，實(shí)現了基于Berkeley DB的機房環(huán)境監控系統，獲得了預期的效果。
關(guān)鍵詞：嵌入式數據庫；ARM；Berkeley DB；監控系統

0 引言
隨著(zhù)社會(huì )信息化進(jìn)程的發(fā)展，許多行業(yè)部門(mén)的中心機房設備和規模也日趨擴大，配套的環(huán)境設備也日益增多，一旦機房的環(huán)境設備出現故障，將直接影響計算機系統的安全運行，后果不堪設想。為了保證安全，對機房的環(huán)境設備進(jìn)行自動(dòng)監控是極其重要的。

1 機房環(huán)境設備監控的主要內容及基本功能
機房環(huán)境設備監控的主要內容有：機房用電的檢測；對機房低壓配電柜，UPS電源設備的輸入端和輸出端，各回路的電壓、電流、頻率、電功率的監測；溫度、濕度的監測；機房漏水的監測；消防的監測。
通過(guò)對機房環(huán)境設備特點(diǎn)的分析，可把機房環(huán)境監控系統的基本功能概括為：現場(chǎng)數據的實(shí)時(shí)采集、發(fā)送和顯示；對采集到的數據進(jìn)行處理和存儲；對數據處理的結果進(jìn)行分析、判斷和報警；提供多種業(yè)務(wù)支持等。

2 監控系統對數據庫的要求
由于該監控系統的信息吞吐量大，多用戶(hù)數據共享，實(shí)時(shí)性強等需求特點(diǎn)，對數據的存儲與處理宜采用數據庫方式。監控系統需要24 h不間斷地進(jìn)行監控，而數據采集系統更是要求在長(cháng)期無(wú)人值守的情況下連續工作，因此，可靠性和穩定性便成為整個(gè)系統首要考慮的問(wèn)題。監控主機一旦發(fā)生斷電，通信故障，甚至系統崩潰等突發(fā)事件，在修復后應能從數據采集物理存儲介質(zhì)中獲得不少于15天的原始數據，這些數據在時(shí)間上必須是連續的，而且必須持續到系統故障前的一個(gè)文件保存周期內。為達到上述要求，必須在數據采集系統中裝載一個(gè)嵌入式數據庫。

3 嵌入式數據庫Berkeley DB簡(jiǎn)介
3．1 Berkeley DB的特點(diǎn)
Berkeley DB是開(kāi)放源代碼的嵌入式數據庫，為數據訪(fǎng)問(wèn)和管理提供了簡(jiǎn)單API函數調用，并支持包括C，C++，Java，Perl，TCL，Pyth on和PHP等的多種編程語(yǔ)言。Berkeley DB作為一種嵌入式數據庫系統在許多方面有著(zhù)獨特的優(yōu)勢。首先，由于其應用程序和數據庫管理系統運行在相同的進(jìn)程空間中，耗費在通信上的開(kāi)銷(xiāo)降低到了極低程度。其次，它使用簡(jiǎn)單的函數調用接口來(lái)完成所有的數據庫操作，而不是在數據庫系統中經(jīng)常用到的SQL語(yǔ)言，避免了對結構化查詢(xún)語(yǔ)言進(jìn)行解析和處理所需的開(kāi)銷(xiāo)。
3．2 Berkeley DB數據庫操作
通過(guò)內嵌在程序中的函數庫完成對數據的保存，查詢(xún)，修改和刪除等操作。對它的操作要調用專(zhuān)用的API實(shí)現，這些API提供了查詢(xún)，插入，刪除等功能。比如com．sleepycat．db．Db類(lèi)代表數據庫對象。Db類(lèi)的put()方法完成的是插入功能；get()完成的是獨處數據的功能；com．sleepycat．db．Dbc是游標類(lèi)，提供了遍歷數據庫記錄的功能。
Berkeley DB提供了數據庫句柄結構DB，數據庫記錄結構DBT，數據庫游標結構DBC，數據庫環(huán)境句柄結構DB_ENV，數據庫操作函數，如數據庫創(chuàng )建函數：DB→open()；數據庫些函數DB→put()等，通過(guò)對這些函數的調用實(shí)現了對數據庫復雜的管理操作。

4 Berkeley DB在A(yíng)RM環(huán)境下的建立
4．1 Berkeley DB在Linux系統下的安裝
Berkeley DB源碼以在官方網(wǎng)站上下載。建立宿主機-目標機的模式，宿主機上安裝Linux操作系統和交叉編譯器，對程序代碼進(jìn)行交叉編譯，鏈接，形成在目標機上可以運行的二進(jìn)制代碼，然后把可執行代碼文件下載到目標機上運行。
(1)將cross 2．9．5．3交叉工具鏈安裝在／usr／bcal／arm／路徑下，并下載Berkeley DB的最新版本，建立好交叉編譯器后，對下載的Berkeley DB程序包準備安裝。
(2)安裝交叉編譯器ARM-Linux-gcc
#vi．／dist／configure在配置文件的最前面添加以下幾行：
CC=／usr／local／arm／2 95．3／bin／arm—linux—gcc
AR=／usr／local／arm／2 95．3／bin／arm—linux—arm
RANLIB=／usr／local／arm／2 95．3／bin／arm—linux—ranlib
STRIP=／usr／local／arm／2 95．3／bin／arm—linux—strip
(3)安裝程序庫，通過(guò)-prefix命令更改安裝路徑，假設安裝路徑為／pt linux／arm—work，其命令為：
#．．／dist／configure—prefix／pt linux／armwork—host=arm—linux
#make
#make install
(4)安裝完成后，在／pt linux／armwork目錄下，將生成lib和include兩個(gè)文件夾。對宿主機的庫文件環(huán)境變量進(jìn)行配置：#vi／etc ／ld so conf
(5)在文件的最后一行中添加／pt linux／armwork／lib # ldconfig，這樣配置動(dòng)態(tài)庫生效Berkeley DB在linux環(huán)境下安裝就算完成了。
4．2 數據庫在A(yíng)RM上的運行
一個(gè)隨機數存入數據庫“db1．db”中，部分代碼如下所示：

建立好數據庫文件后，用交叉編譯器對數據庫進(jìn)行編譯，編譯通過(guò)后，將生成的可執行代碼和動(dòng)態(tài)庫拷貝到嵌入式設備上。

5 結語(yǔ)
在嵌入式系統中，利用嵌入式數據庫對數據進(jìn)行操作和管理是嵌入式系統應用發(fā)展方向，它簡(jiǎn)化了應用程序的整體開(kāi)發(fā)過(guò)程，提高了用戶(hù)存取記錄的效率，實(shí)現了多用戶(hù)數據的共享，可滿(mǎn)足嵌入式遠程監控系統的數據管理要求。隨著(zhù)嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式數據庫已逐步深入到嵌入式系統的各個(gè)應用領(lǐng)域。Berkeley DB作為當今世界上最流行的嵌入式數據庫之一，其功能非常強大，而且操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現，是一個(gè)實(shí)用的數據庫。本文介紹了Berkeley DB在監控系統中的應用。經(jīng)實(shí)踐證明，基于Berkeley DB的遠程監控系統方案取得了較為理想的效果。