PHÂN TÍCH SỰ VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG KIẾN TRÚC ORACLE REAL APPLICATION CLUSTERS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI THU HOẠCH MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: PHÂN TÍCH SỰ VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG KIẾN TRÚC ORACLE REAL APPLICATION CLUSTERS Giảng viên phụ trách : GS. TSKH. Hoàng Kiếm Học viên thực hiện : LÊ MINH HUY – CH1201109 Lớp : CH.CNTT KHÓA 7 Tp HCM, Tháng 04 năm 2013 LỜI NÓI ĐẦU Lời đầu tiên, em xin gửi lời chân thành cảm ơn đến Ban Chủ nhiệm trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin – Đại Học Quốc Gia TP HCM đã tạo điều kiện cho em được học bộ môn Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học. Bộ môn này đã giúp em có được phương pháp làm việc khoa học, định được hướng đi đúng trong các nghiên cứu hiện tại và tương lai. Em cũng xin cảm ơn thầy GS.TSKH. Hoàng Kiếm đã tận tình truyền đạt kiến thức cho chúng em. Thông qua những điều thầy hướng dẫn, em xin phép dùng những kiến thức đã học để phân tích các nguyên lý sáng tạo trong số 40 nguyên lý trình bày bởi Genrikh Saulovich Altshuller đã được áp dụng vào kiến trúc cơ sở dữ liệu Oracle Real Application Clusters . Mặc dù đã rất cố gắng nhưng khó tránh khỏi những thiếu sót và sai lầm, em mong thầy cô và bạn bè cho ý kiến để bài thu hoạch ngày càng hoàn thiện hơn. Tp.HCM, ngày 01 tháng 04 năm 2013 Lê Minh Huy MỤC LỤC 1. Nguyên tắc phân nhỏ: 8 2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng: 8 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: 8 4. Nguyên tắc phản đối xứng: 8 5. Nguyên tắc k[t hợp: 8 6. Nguyên tắc vạn năng: 9 Nội dung: Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác 9 7. Nguyên tắc “chứa trong”: 9 a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba 9 b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác 9 8. Nguyên tắc phản trọng lượng: 9 a) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. 9 b) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động 9 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: 9 Nội dung: Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại) 9 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: 9 a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng 9 b) Cần sắp x[p đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển 9 11. Nguyên tắc dự phòng: 10 Nội dung: Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn 10 12. Nguyên tắc đẳng th[: 10 Nội dung: Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. 10 13. Nguyên tắc đảo ngược: 10 a) Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng) 10 b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động 10 c) Lật ngược đối tượng 10 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa: 10 a) Chuyển nh„ng phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, k[t cấu hình hộp thành k[t cấu hình cầu 10 b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn 10 c) Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm 10 15. Nguyên tắc linh động: 10 a) Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc 10 b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau 10 16. Nguyên tắc giải “thi[u” hoặc “thừa”: 11 Nội dung: N[u như khó nhận được 100% hiệu quả cần thi[t, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn 11 17. Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: 11 a) Nh„ng khó khăn do chuyển động (hay sắp x[p) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục n[u cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều). Tương tự, nh„ng bài toán liên quan đ[n chuyển động (hay sắp x[p) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều) 11 b) Chuyển các đối tượng có k[t cấu một tầng thành nhiều tầng 11 c) Đặt đối tượng nằm nghiêng 11 d) Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước 11 e) Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước. 11 18. Sử dụng các dao động cơ học: 11 a) Làm đối tượng dao động. N[u đã có dao động, tăng tầng số dao động (đ[n tầng số siêu âm). 11 b) Sử dụng tầng số cộng hưởng 11 c) Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện 11 d) Sử dụng siêu âm k[t hợp với trường điện từ 11 19. Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: 11 a) Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung) 11 b) N[u đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ 11 c) Sử dụng khoảng thời gian gi„a các xung để thực hiện tác động khác 11 20. Nguyên tắc liên tục tác động có ích: 12 a) Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở ch[ độ đủ tải) 12 b) Khắc phục vận hành không tải và trung gian 12 c) Chuyển chuyển động tịnh ti[n qua lại thành chuyển động quay 12 21. Nguyên tắc “vượt nhanh”: 12 a) Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn 12 b) Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thi[t. 12 22. Nguyên tắc bi[n hại thành lợi: 12 a) Sử dụng nh„ng tác nhân có hại để thu được hiệu ứng có lợi 12 b) Khắc phục tác nhân có hại bằng cách k[t hợp nó với tác nhân có hại khác 12 c) Tăng cường tác nhân có hại đ[n mức nó không còn có hại n„a 12 23. Nguyên tắc quan hệ phản hồi: 12 a) Thi[t lập quan hệ phản hồi 12 b) N[u đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó 12 24. Nguyên tắc sử dụng trung gian: 12 Nội dung: Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển ti[p 12 25. Nguyên tắc tự phục vụ: 12 a) Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa ch„a.12 b) Sử dụng ph[ liệu, chất thải, năng lượng dư 12 26. Nguyên tắc sao chép (copy): 13 a) Thay vì sử dụng nh„ng cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao 13 b) Thay th[ đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thi[t 13 27. Nguyên tắc “rẻ” thay cho “đắt”: 13 Nội dung: Thay th[ đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ) 13 28. Thay th[ sơ đồ cơ học: 13 a) Thay th[ sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị 13 b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng 13 c) Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định 13 d) Sử dụng các trường k[t hợp với các hạt sắt từ 13 29. Sử dụng các k[t cấu khí và lỏng: 13 Nội dung: Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng: nạp khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực 13 30. Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: 13 a) Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các k[t cấu khối 13 b) Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng 13 31. Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: 14 a) Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm nh„ng chi ti[t có nhiều lỗ (mi[ng đệm, tấm phủ) 14 b) N[u đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó 14 32. Nguyên tắc thay đổi màu sắc: 14 a) Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài 14 b) Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài 14 c) Để có thể quan sát được nh„ng đối tượng hoặc nh„ng quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang 14 d) N[u các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu 14 e) Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp 14 33. Nguyên tắc đồng nhất: 14 Nội dung: Nh„ng đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu ch[ tạo đối tượng cho trước. 14 34. Nguyên tắc phân hủy hoặc tái sinh các phần: 14 a) Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không cần thi[t phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi ) hoặc phải bi[n dạng 14 b) Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực ti[p trong quá trình làm việc. 14 35. Thay đổi các thông số hoá lý của đối tượng: 14 a) Thay đổi trạng thái đối tượng 14 b) Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc 15 c) Thay đổi độ dẻo 15 d) Thay đổi nhiệt độ, thể tích 15 36. Sử dụng chuyển pha: 15 Nội dung: Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như : thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng 15 37. Sử dụng sự nở nhiệt: 15 a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu 15 b) N[u đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau.15 38. Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh: 15 a) Thay không khí thường bằng không khí giàu ôxy 15 b) Thay không khí giàu ôxy bằng chính ôxy 15 c) Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc ôxy 15 d) Thay ôxy giàu ôzôn (hoặc ôxy bị ion hoá) bằng chính ôzôn 15 39. Thay đổi độ trơ: 15 a) Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà 15 b) Đưa thêm vào đối tượng các phần , các chất , phụ gia trung hoà 15 c) Thực hiện quá trình trong chân không 15 40. Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite): 15 Nội dung: Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng nh„ng vật liệu hợp thành (composite). Hay nói chung, sử dụng các vật liệu mới 15 PHẦN 1: TỔNG QUÁT 40 NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO 1. Nguyên tắc phân nhỏ: a) Chia đối tượng thành các phần độc lập. b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được. c) Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng 2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng: Nội dung: Tách phần gây "phiền phức" (tính chất "phiền phức") hay ngược lại, tách phần duy nhất "cần thiết" (tính chất "cần thiết") ra khỏi đối tượng. 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: a) Chuyển đối tượng (hay môi trường bên ngoài, tác động bên ngoài) có cấu trúc đồng nhất thành không đồng nhất. b) Các phần khác nhau của đối tượng có các chức năng khác nhau. c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất của công việc. 4. Nguyên tắc phản đối xứng: Nội dung: Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (nói chung làm giảm bậc đối xứng) 5. Nguyên tắc k[t hợp: a) Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận. b) Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận. 6. Nguyên tắc vạn năng: Nội dung: Đối tượng thực hiện một số chức năng khác nhau, do đó không cần sự tham gia của đối tượng khác. 7. Nguyên tắc “chứa trong”: a) Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba b) Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác. 8. Nguyên tắc phản trọng lượng: a) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có lực nâng. b) Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng các lực thủy động, khí động 9. Nguyên tắc gây ứng suất sơ bộ: Nội dung: Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại). 10. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: a) Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng. b) Cần sắp x[p đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển. 11. Nguyên tắc dự phòng: Nội dung: Bù đắp độ tin cậy không lớn của đối tượng bằng cách chuẩn bị trước các phương tiện báo động, ứng cứu, an toàn. 12. Nguyên tắc đẳng th[: Nội dung: Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng. 13. Nguyên tắc đảo ngược: a) Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hãy hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng). b) Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động. c) Lật ngược đối tượng. 14. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa: a) Chuyển nh„ng phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, k[t cấu hình hộp thành k[t cấu hình cầu. b) Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn. c) Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm. 15. Nguyên tắc linh động: a) Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc. b) Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau. [...]... giúp không ảnh hưởng đến ứng dụng hay người dùng đang sử dụng địa chỉ IP đó kết nối đến cơ sở dữ liệu IV Các nguyên tắc sáng tạo được vận dụng vào kiến trúc cơ sở dữ liệu Oracle Real Application Clusters: 1) Nguyên tắc phân nhỏ: - Thay vì chỉ là 1 máy server, hệ thống RAC bao gồm từ 2 máy Server trở lên kết nối và hoạt động chặt chẽ với nhau, vì vậy đối với người dùng và ứng dụng cơ sở dữ liệu, RAC giống... Thay đổi độ dẻo d) Thay đổi nhiệt độ, thể tích 36 Sử dụng chuyển pha: Nội dung: Sử dụng các hiện tượng nảy sinh trong quá trình chuyển pha như : thay đổi thể tích, toả hay hấp thu nhiệt lượng 37 Sử dụng sự nở nhiệt: a) Sử dụng sự nở (hay co) nhiệt của các vật liệu b) Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau 38 Sử dụng các chất ôxy hoá mạnh: a) Thay không khí thường... nói chung, sử dụng các vật liệu mới PHẦN 2: QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA KIẾN TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU ORACLE REAL APPLICATION CLUSTERS I Sơ lược về cơ sở dữ liệu Oracle: 1) Định nghĩa về cơ sở dữ liệu Oracle: - Là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp khả năng mở, tính bao hàm toàn diện, và gần gũi nhằm quản lý các thông tin, bao gồm 2 thành phần chính là Oracle Database và Oracle Instance a) Oracle database... Cluster resource bao gồm các phần cứng vật lý như là các ổ đĩa, các network card và các thực thể logic như là các địa chỉ IP, các ứng dụng và cơ sở dữ liệu của ứng dụng Mỗi node trong Cluster sẽ có quyền sở hữu các resource cục bộ Tuy nhiên, Cluster cũng có các resource chung như các thiết bị lưu trữ chung và private network card Mỗi node trong Cluster đều có khả năng truy cập tới các resource chung này... hoặc mùi vị b) Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng c) Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định d) Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ 29 Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: Nội dung: Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và... đĩa vật lý trong dãy các ổ đĩa chung của Cluster đóng một vai trò quan trọng trong các hoạt động của Cluster Nó phải được dành riêng cho hoạt động của các node như tạo một Cluster hay thêm node • Resource group : Resource group là một tập hợp logic của các resource trong một Cluster Một resource group tiêu biểu được tạo ra bởi các resource liên kết logic với nhau như là các ứng dụng và các thiết bị... và quản lý một ứng dụng khi chúng chạy trên một server đơn - Có thể di chuyển các ứng dụng giữa các server khác nhau bên trong một Cluster - Có thể chuyển đổi lượng công việc giữa các server hay đặt server ở trạng thái không hoạt động cho kế hoạch bảo trì - Có thể giám sát trạng thái của Cluster, tất cả các node và tài nguyên từ bất kỳ nơi nào trong mạng 4) Các thuật ngữ trong kiến trúc Cluster: • Cluster... - 1988 phát hành phiên bản Oracle v6, giới thiệu ngôn ngữ PL/SQL và sản phẩm ứng dụng sử dụng CSDL Oracle - Oracle Financial Applications - 1989 phát hành phiên bản Oracle v6.2 với tính năng chạy song song - Oracle Parallel Server - 1992 phát hành phiên bản Oracle v7 chạy trên UNIX - 1994 phát hành phiên bản Oracle v7.1 và Oracle v7 trên máy PC - 1997 phát hành phiên bản Oracle8 , giới thiệu cơ sở... Interconnect và cáp chéo không được hỗ trợ sử dụng với Oracle Clusterware - Oracle Clusterware hỗ trợ tính sẵn sàng cao bằng cách tự động khởi động lại các thành phần bị ngưng hoạt động Trong môi trường RAC, tất cả các quá trình xử lý (process) Oracle đều nằm dưới sự kiểm soát của Clusterware 3) Đặc trưng các thành phần chính của Oracle Clusterware: - Oracle Clusterware có 2 thành phần chính quan... Server Cluster cung cấp tính luôn sẵng sàng cho các ứng dụng và các service ngay cả khi các thành phần hardware hay software bị lỗi - Khi một server trong Cluster bị hư, quyền sở hữu tài nguyên của nó như là các ổ đĩa và IP address tự động chuyển tới một server khác còn hoạt động • Cung cấp khả năng dễ mở rộng: - Khi các ứng dụng trong Cluster sử dụng tài nguyên hệ thống vượt quá khả năng của nó, ta có . MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRONG TIN HỌC Đề tài: PHÂN TÍCH SỰ VẬN DỤNG CÁC NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRONG KIẾN TRÚC ORACLE REAL APPLICATION CLUSTERS Giảng viên phụ trách : GS. TSKH Huy MỤC LỤC 1. Nguyên tắc phân nhỏ: 8 2. Nguyên tắc tách khỏi đối tượng: 8 3. Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: 8 4. Nguyên tắc phản đối xứng: 8 5. Nguyên tắc k[t hợp: 8 6. Nguyên tắc vạn năng: 9 . đã tận tình truyền đạt kiến thức cho chúng em. Thông qua những điều thầy hướng dẫn, em xin phép dùng những kiến thức đã học để phân tích các nguyên lý sáng tạo trong số 40 nguyên lý trình bày bởi