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組込み機器向けデータベースSolid EmbeddedEngine

東電ユークエスト株式会社

システム開発部 小川 晃生

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組込機器はどう変わってきているか？

・ハードウェアの性能向上→CPU、メモリ、ストレージ容量

⇒多彩なアプリ

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組込機器はどう変わってきているか？

・多岐にわたる通信をサポート→ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ、ＩｒＤＡ・・・

⇒機器間コミュニケーションの増加⇒インターネット接続機能を標準搭載

InternetInternet

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ソフトウェアはどう変わってきているか？

＊ソフトウェアの構成が複雑化

・複雑なアプリケーション間でデータを共有→データ管理に費やされる工数が増大

・機器間コミニュケーションが複雑化→ 統一されたインタフェース、機器間のデータ共有

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ソフトウェアはどう変わってきているか？

• 管理すべきデータが複雑化

• ストレージ機器の容量が増え、多様な通信方法をサポートすることにより、多種多量のデータを管理する必要性

→データの保護(消えない)が必要

→データ管理方法の統一

DB

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データベースを使うメリットは？

・複雑化したデータを簡単に管理できる

ストレージ機器の容量が増化、多様な通信方法をサポート

→多種多量なデータを一元的に管理

データ構造が複雑になればなるほどアプリでの管理は困難→データの属性に関らずデータベース化が可能

※データ管理ライブラリとしての用途

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データベースを使うメリットは？

障害発生時の対策を簡単に実現できる

データのバックアップや障害復旧をDB任せにできる

障害発生時にデータの整合性を保障→トランザクションレベルでのデータ管理

※データ保護機能の活用

データ管理に費やされていたソフトウェア開発工数を削減

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Solid Information Technology会社概要

アジア太平洋本社アジア太平洋本社日本、横浜日本、横浜

WWWW本社本社//米西海岸米西海岸CupertinoCupertino, C, CAAUSAUSA

EMEA EMEA 本社本社/R&D/R&DHelsinki, FinlandHelsinki, Finland

南ヨーロッパ南ヨーロッパParisParis,,FranceFrance

応用研究センター応用研究センターOulu, FinlandOulu, Finland

セントラルヨーロッパセントラルヨーロッパMunichMunichGermanyGermany

中国オフィス中国オフィス深セン深セン

第二第二R&DR&DセンターセンターSt PetersburgSt Petersburg, , RussiaRussia

• ビジネス カテゴリ– 高速かつ柔軟性の高い、常時稼動可能な DB およびデータ管理基盤を提供するISV

• Solidの実績– 本番環境にて、既に三百万インスタンス以上が稼動

• OEM ビジネスのみ

• バックグラウンド– 1992年フィンランドの首都ヘルシンキで設立– 1999年本社機能を米カリフォルニア州マウンテンビューに移す

• 現在は米国カリフォルニア州クパチノ

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Solid 採用企業

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Solid EmbeddedEngineの構成

＜基本機能＞•通常のスタンドアロンDBエンジンとしての基本的な機能•スタンドアロン使用時の高速化機能(AccerelatorLib)

＜オプション機能＞•データベース間同期機能(SmartFlow)•ストレージデバイスのないデバイスでの使用(Diskless)•インメモリ＆ディスクのハイブリッドテーブル(BoostEngine)•アクティブスタンバイDBによる二重化

(CarrieGrade/HotStandby)

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ストレージデバイス(HDD,CF,SD,Flash,RAMdisk…)

データベースエンジン(SQLエンジン、ユーザ排他制御、

障害自動復旧、自動バックアップ…)

インメモリテーブル インメモリ&ディスク

ハイブリッドテーブル

ODBC JDBC 専用C API

アプリケーション(以下のいずれかのI/Fを使用してプログラミング)

EmbeddedEngine構成

BoostEngine構成

オプション機能データベース二重化

(CarrierGrade)

オプション機能データベース間同期

(SmartFlow)

Solid EmbeddedEngineの構成

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Solid EmbeddedEngineの特徴=組込み機器向けDB＝

サーバ＝クライアント型リレーショナルモデル

組込み機器に搭載可能なサイズ

様々なOSに対応

Windows、Linux、VxWorks、iTRON

E-Linux（TｉmeSys、MontaVista他)、WindowsCE、他

3.5～4MBスモールフットプリント版（１００KB）

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Solid EmbeddedEngineの特徴=開発の効率化＝

標準インタフェースの採用

SQLによるデータベース操作（SQL92対応）

ODBC,JDBC,独自仕様C APIデータファイルのバイナリ互換性を実現

Windows版EmbeddedEngineで作成したDBファイル

→そのままRT-OS版EmbeddedEngine上でハンドリング

既存データを容易に移植

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Solid EmbeddedEngineの特徴=耐障害性＝

耐障害性：

ログファイル：トランザクションのLogを別ファイルで保管

バックアップファイル：DBファイルのバックアップファイルを自動保管

→耐障害性の要求とハードウエア資源のバランスを考え，DBファイル，Logファイル，バックアップファイルを組み合わせてターゲット機器に最適な耐障害性を実現可能。

自動復旧機能：ログファイル，バックアップファイルを使い障害発生時にDBエンジンがDB周りの障害を自動的に復旧

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高速化機能(AccerelatorLib)

アプリケーションとDBライブラリを直接リンクし、オーバーヘッドを軽減

通常時構成 AccerelatorLib使用時

DB Engine

TCP/IP

RPC

アプリケーション

ODBC

DB Engine

アプリケーション

ODBC

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高速化機能(AccerelatorLib)

アプリケーションのI/Fは通常のODBCと同じで、アプリを作り直す必要がない

ネットワーク上の他ノードからは、通常のネットワーク対応DBエンジンとしてアクセス可能

さらに、ODBCの替わりに独自C APIを使用してパフォーマンス向上が可能

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Solid BoostEngine

In-MemoryとDisk-BaseのHybrid DBエンジン

テーブルへの書き込みはディスクへ、読み出しはメモリから

→アクセス頻度の高いテーブルをメモリ上に構築し大規模データベースシステムでハイパフォーマンスを実現

トランザクションはLogファイル，チェックポイントとしてDisk上に保存

→異常終了時にもデータは失われない

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Solid BoostEngine

テンポラリテーブル

→メモリ中にのみ存在するテーブル

(サーバシャットダウンによりテーブルは消滅)→ディスクアクセスが全く発生しないため、最高速

→フラッシュメモリ系ストレージなど、書き込み回数低減に効果

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Solid BoostEngine

ストレージデバイス(HDD等)

メモリ

テンポラリテーブル

インメモリテーブル

通常のテーブル

書き込み

読み出し

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SmartFlow オプションとは？

Solid DB間でリアルタイム、双方向、インテリジェントにデータの同期を行う機能。

テーブルごとはもちろん、特定のカラム、特定の条件を満たすレコードなどを指定して同期させることが可能。

同期中に通信が切れた場合も、データは失われない。通信復旧後の回復処理が非常に楽に行える。

同期関係の設定・解消もプログラムから可能(オペレータの介在不要)。

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Solid SmartFlow オプション=DB間の高度な同期＝

レプリカとマスター間はSmartFlowの同期機能によりデータの同期が行われる。

マスターDBのレプリカ(ミラーもしくは一部コピー)を作成。

マスター・レプリカ間の同期の優先順位，タイミング，競合回避はすべてプログラミング可能

マスター

レプリカ１ レプリカ２

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Solid SmartFlowオプション=DB間の高度な同期＝

レプリカの追加

→システム拡張に対しフレキシブルに対応可能

及び階層化は無制限

マスター レプリカ３

レプリカ１ レプリカ２ レプリカ３‐１ レプリカ３‐２

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Solid SmartFlowオプション=DB間の高度な同期＝

＊Solid SmartFlowの同期機能を使うと

データを分散する事によりサーバーの負荷低減，ネットワークのトラフィックの低減がはかれますサーバーへのアクセスタイムスパンの短いシステムには特に有効です

同じデータを分散して持つ為，一部のサーバーがダウンしても他のサーバーに接続し処理を行う事ができる為，システムとしての耐障害性能が飛躍的に向上します

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あらゆるトポロジーに対応可能

Replica databases

CascadingReplication

Multi-MasterPeer-to-Peer

多くの利点

ダイナミックなデータ分散

フォルト・トレランス

（耐障害性）

負荷バランス

スケーラビリティ

ローカルの自律性

Updates synchronized to/from Mastersat any frequency

複数のホストシステムが新しい情報を与えたり、ローカルのレプリカデータベースからの更新を受け取る

HotStandbyDatabase

地理的に分離されたデータベース

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Solid Disklessオプション

HDDなどのストレージデバイスを持たないシステムにおいて、EmbeddedEngineを使用する機能ファイルシステムの実装不要、テーブルはすべてメモリ上に置いて動作Diskless端末は、必ずSmartFlowレプリカとして動作し、データはディスクを持つSFマスターに保存起動時に、マスターから初期データをダウンロードAPIはODBCを使用するため、アプリケーションはほぼ通常のDBと同じ組み方

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Solid Disklessオプション

マスター(HDD装備)

Disklessレプリカ

(ボードコンピュータ等)

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Solid CarrierGrade オプション

DBをソフトウェア的に二重化する機能。プライマリ、セカンダリの2つのDBが常に稼動。この2つは同じデータを持つことが保障される

プライマリはデータ更新可能、セカンダリはリードオンリーとしてアクセス可能(負荷分散)

プライマリのダウン時にはセカンダリがプライマリの役割にスイッチ

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Solid CarrierGrade オプションホットスタンバイ対応ペアＤＢ

● MTTR短縮

- 50 msec以下の切り替え時間

● セカンダリから読み込み可能

- アプリケーション処理機能を向上

● 柔軟な安全性レベルへの対応

－ データの安全性/パフォーマンスの

どちらを優先するか選択可能

● 特殊なハードウェアは不要

Primary Secondary

HA Manager

Application Application

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Solid CarrierGrade オプション３つの同期モード

● 1-Safe非同期トランザクション

● 2-Safe Receivedセカンダリ側の受信で同期アクノリッジ

● 2-Safe Durableセカンダリ側の書き込みで同期アクノリッジ

1-Safe 2-SafeReceived

2-SafeDurable

Data Protection

Application Speed

MTTR

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当社オリジナルパッケージソフト（リリース済）

EmbeddedEngine Proxy Server

：Solid EmbeddedEngine

インターネットを経由して同期を取る際にEmbeddedEngineプロトコルをＨＴＴＰプロトコルでラップするソフトウエアです。暗号化対応済み。

EmbeddedEngineサーバ(Replica)

プロキシサーバ対応プログラム、暗号化プログラム

ルータ

社内LANルータ

ファイアウォール

プロキシサーバ

EmbeddedEngineサーバ(Master)

暗号解除プログラム

社内LAN

EE Proxy

FEデータ

暗号データ(HTTP化)

EE Proxy

FEデータ

暗号データ(HTTP化)

ファイアウォール

プロキシサーバ

センター側ネットワーク環境

HTTPカプセル化

及び暗号化

HTTPカプ

セル化及び暗号化

FEデータ FEデータEEデータ EEデータ

エンドユーザネットワーク環境

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Solid

WakeonRing

Solid

WakeonRing

Solid

WakeonRing

Solid

WakeonRing

Solid

Wakeon

Solid

Wakeon

当社オリジナルパッケージソフト（リリース済）

Wake On データ同期

→ EmbeddedEngineデータベースが更新された際にリアルタイムにPDAにデータ

を配信するためのシステムです。サーバーからプッシュ型同期が可能。

弊社提供部

Solid

WakeonRing

携帯端末(PDA)

携帯端末(PDA)

Solid

ＰＨＳ

Solid

WakeonRing

Solid

Wakeon

Solid携帯端末(PDA)

ＰＨＳ

ＰＨＳ

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Solid EmbeddedEngine の採用事例

欧州，米国テラビットオプティカルルーターデータストレージSTB

日本ホームネットワーク端末デジタルAV機器OA機器ビル管理システムPDAを端末とした情報システム

OEMOpenView （HP)VPN（CheckPoint）

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採用事例：ビル管理システム

ビル

1st Floor 2nd Floor 3rd Floor 4th Floor

管理センター

センサー

Windows

Windows

：Solid EmbeddedEngine

SH-Linux

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ICS/Nexus

IDB-1394

車輌ゲートウェイからセンサーへ

CAN

OSEK-COM

イーサーネット/ Bluetooth GSMビジネスデータ用

ターミナル

取扱データ・デリバリー・バーコード・課金・所在位置・ナビゲーション・車輌情報全般

車輌データ用BlackBox

（FMS 標準、車輌監視データ）

フリートサーバー（オペレーションデータ、Business driven）

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ワークステーション

データ通信サーバ

GSM, WLAN, LAN

EmbeddedEngine レプリカ

EmbeddedEngine マスター

公共交通機関の自動料金徴収システム

フリート管理

Buscom: 公共機関システム

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東電ユークエストブースのご紹介

• Solid テレコム向けブレードサーバー

• Solid PDA動画配信デモ• その他、無線LAN、USB、ワイヤレスセンサーネットワーク、RFIDセ

キュリティデモなどを展示中！

東２ 東１

東１・２ホール

C-403

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• インメモリとディスクベースの高速ハイブリッドDBエンジン

• 99.9999％の可用性を実現するホットスタンバイ型、50msec フェイルオーバーを実装

• ディスクレス構成をサポート

ActiveActiveActive Stand-by

StandStand--byby

App

App

50msec50msecフェイルオーバーフェイルオーバー

Solid Solid レプリケーション技術レプリケーション技術

Master Blades Service Blades A Service Blades B

App

App

App

App

App

App

App

App

ディスクレス構成ディスクレス構成

aTCAフル対応 HA インメモリ DB

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動画データ同期

W-ZERO3

Solid 動画サーバ

Symbol MC50

＜デモ内容＞

・ 動画サーバのメタデータ(タイトル、サムネイル画像など)をモバイル端末（PDA）に同期、PDAからオンデマンドで動画本体をダウンロード。ダウンロードが完了したことはサーバ側で認識可能(課金判定)

・ PDAで撮影した動画を動画サーバ、他PDAへリアルタイム配信(メタデータ、動画本体)。

＜特長＞

・ Solid EmbeddedEngine/SmartFlowの機能により、動画データ、メタデータをリアルタイム、双方向に同期。あるPDAで変更したデータは即座に他PDAに反映される

無線LAN

動画データ

Solid 動画配信デモ概要

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コンタクト先

東電ユークエスト株式会社 営業部

＜東京＞

〒100-0011 東京都千代田区内幸町2-2-2

TEL 03-3580-5501 FAX 03-3580-5509

＜神戸＞

〒651-0086 神戸市中央区磯上通7-1-8 三宮インテス8F

TEL 078-242-8011 FAX 078-242-8022

＜Web,メール＞

http://www.uquest.co.jp/ sales@uquest.co.jp