Nauchnotehnicheskiy centr RELEKS

Project

Создание многофункциональной реляционной СУБД повышенной надёжности для мобильных и встроенных решений с поддержкой режима реального времени на базе полностью российской СУБД ЛИНТЕР.

СУБД ЛИНТЕР идеально подходит для работы на мобильных, встроенных устройствах. В самом технологичном регионе мира, Юго-Восточной Азии, с 2002 по 2011 г. было продано более 30 млн. лицензий встраиваемой версии ЛИНТЕР. (http://www.linter.jp/topics/20110407a.html).

С развитием мобильных устройств растет потребность в быстрой, надёжной, функциональной клиент-серверной СУБД для набравших популярность мобильных ОС (Android, iOS…). ЛИНТЕР будет выведен на рынок мобильных устройств и облачных сервисов.

Реализация проекта предоставит разработчикам приложений для Android полноценную реляционную СУБД, которая не занимает больше отведённого ей пространства в оперативной памяти, высокопроизводительна в условиях ограниченных ресурсов и обладает всеми возможностями промышленной СУБД.

Инновационность подхода заключается в создании расширяемого спектра решений и технологии интеграции мобильного (-ых) агента (-ов) в окружающую вычислительную среду с поддержкой режима реального времени обеспечением эффективной работы для распределённых (облачных) вычислений.

СУБД ЛИНТЕР на протяжении всей истории создания и развития является полностью отечественной разработкой. Результаты проекта успешно  используются  и совершенствуются  в условиях жесткой конкуренции с ведущими мировыми поставщиками технологий СУБД для  целого ряда востребованных прикладных сегментов.

ЛИНТЕР использует уникальные запатентованные методы доступа к данным, обеспечивающие не только скорость, но и высочайшую надёжность работы системы. Специальное тестирование и отладка исходного кода позволили системе корректно работать даже в режиме нестабильного энергоснабжения.

Ядро СУБД ЛИНТЕР написано на языке программирования «С». Система предназначена для кроссплатформенного использования, при этом на каждой платформе ЛИНТЕР максимально использует особенности и возможности операционной системы для работы с файлами, запуска процессов и нитей и управления их работой, межзадачного обмена. Компоненты СУБД могут быть скрыты от пользователя прикладной программы, что позволяет создавать приложения, в которых установка и конфигурирование СУБД выполняется автоматически, без участия пользователя.

При сборке СУБД Линтер используется компонентный подход, т.е. существует штатная возможность сборки ядра и утилит СУБД без поддержки тех или иных возможностей, не требующихся для работы конкретных приложений (LITE-версии СУБД). Это особенно важно для мобильных платформ с ограниченным объемом оперативной памяти и компактными приложениями, требующими повышенного быстродействия и использующими небольшую часть функционала реляционной СУБД. При этом можно для конкретного приложения или набора приложений собрать минимально необходимую ему для работы LITE-версию СУБД.

СУБД ЛИНТЕР обладает небольшим размером ядра (менее 1 Мб для минимальной LITE-версии, менее 8 Мб для самой полной версии для Linux). Ее характеристической особенностью является резервирование всей доступной ей памяти при старте работы. СУБД с фиксированным размером резервируемой памяти идеально подходит для использования в интеллектуальных электронных устройствах, контроллерах, в мобильных телефонах и бытовой технике.

ЛИНТЕР является СУБД реального времени и обеспечивает:

  • возможность подачи запросов с получением ответом на них в асинхронном режиме;
  • обработку запросов в соответствии с приоритетами;
  • возможность отделения этапа трансляции запроса от его выполнения;
  • наличие механизма событий, устанавливающего особые ситуации, при возникновении которых в системе будут происходить определенные действия;
  • поддержка in-memory таблиц, т.е. возможность создать в памяти копию существующей таблицы или новую таблицу и работать с ней, как с обычной таблицей. При работе с in-memory таблицей исключается обращение к дисковой памяти, что значительно ускоряет работу СУБД;
  • систематическое использование кэширования информации на разных стадиях обработки запроса, что позволяет значительно сократить время выполнения запросов;
  • постоянную корректировку плана выполнения запроса после каждой стадии его выполнения, что позволяет избежать использования неоптимальных планов выполнения;
  • возможность увеличить быстродействие системы за счёт специальной настройки ядра СУБД.

Функционал СУБД ЛИНТЕР постоянно обновляется за счет включения функций:

  • появляющихся в новых редакциях стандартов SQL (поддержка стандартов SQL89, SQL92, SQL99, SQL2003, SQL2008);
  • не входящих в стандарт, но поддерживаемых другими реляционными СУБД (Oracle, MicrosoftSQLServer, IDBDB2, PostgreSQL, MySQL);
  • уникальных функций, реализуемых по запросам пользователей СУБД.

Технические характеристики:

  • Объем базы данных: до 65535 таблиц каждая объёмом до 12Тб.
  • Количество записей в одной таблице: до 1 млрд.
  • Размер записи: до 64К (не считая BLOB-полей).
  • Количество полей в записи: до 250.
  • Минимальный объём памяти, занимаемой ядром СУБД: от 800 К.
  • Защита данных: 2 уровень контроля отсутствия недекларированных возможностей. Мандатный контроль доступа к данным на уровне таблиц, столбцов записей и отдельных полей записей. Управление доступом к рабочим станциям и устройствам хранения информации. Контроль доступа к СУБД по расписанию. Управление протоколированием операций над БД (аудит).
  • Поиск информации с использованием полнотекстовых индексов: поиск отдельных слов, словоформ, фраз, поиск слов с учетом их близости в тексте, нечеткий поиск (учет возможных опечаток). Возможность поиска как в полях базы данных, так и во внешних файлах. Форматы данных для полнотекстовой индексации: TXT, PDF, DOC, XLS, PPT, XML, HTML, PS, OpenOffice.
  • Взаимодействие с пользовательскими задачами: низкоуровневый (CALL) и высокоуровневый (LinАPI) программные интерфейсы на языке C. Библиотека классов LinCPPAPI для программирования на C++.
  • Программные интерфейсы: ODBC 3.х, JDBC(1,2,3), OLEDB, ADO.NET 1.x/2.x/3.x/4.x, DBExpress, Embedded SQL для C/C++, OCI, PERL (включая DBI), TCL/TK, PHP, Python, Ruby, Mono, Qt 3.x и 4.x.
  • Поддержка хранимых процедур и триггеров (в том числе рекурсивных вызовов и каскадных DML-операций).
  • Поддержка стандарта OpenGIS – возможность работы с пространственными данными.
  • Администрирование: псевдографические и графические утилиты, архиватор БД, конвертор БД из других СУБД с использованием ODBC, тестирование и восстановление БД, миграция БД, отладчик хранимых процедур и триггеров.
  • Архивирование: полное, выборочное, инкрементное, по расписанию, в соответствии со скриптом, возможность архивирования на ленту.
  • Репликация: асинхронная (в том числе и двунаправленная), возможна репликация с другими БД через ODBC.
  • Синхронизация: с различными СУБД через ODBC посредством online протоколов TCP/IP (в т.ч. и через SSL), HTTP, HTTPS и offline транспортов – ActiveSync, ftp, e-mail и т.д.
  • Поддержка работы с распределенными базами данных — возможность описания в базе данных таблиц, физически расположенных в других базах данных ЛИНТЕР, и прозрачного обращения к этим таблицам такими же способами, как и к локально расположенным. Поддержка протокола двухфазного коммита для распределенных транзакций.
  • Средства разработки: любые средства разработки, поддерживающие ODBC, JDBC, DBExpress и др.
  • Поддерживаемые платформы: Linux (различные версии и аппаратные платформы, включая Embedded Linux и 64-разрядные варианты Linux), МСВС, Solaris (различные версии и платформы), Mac OS X, BSD (OpenBSD, FreeBSD, BSDI, NetBSD различных версий), UnixWare, IRIX, AIX, SINIX, QNX, USIX, VxWorks, OS-9, OS-9000, ОС РВ, ИНТРОС, VMS, OpenVMS, Windows (XP, NT4, Vista, Windows7, WindowsServer 2008), Android, Maemo, Windows CE.
  • Типы данных: Char, Varchar, Nchar, Nchar Varying, Byte, Varbyte, Boolean, Smallint, Integer, Bigint, Real, Double, Numeric, Date, Blob, Extfile.
  • Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP (в том числе и SSL), SPX, NetBios, Named Pipes.
  • Поддержка ГОСТ-протокола и алгоритма шифрования AES256 в сетевых утилитах, SSL-аутентификация клиента и сервера с использованием сертификатов удостоверяющих центров для TLS-протокола и поддержка листов отозванных сертификатов.

Система обладает самым высоким уровнем защиты данных, выполняя все требования руководящих документов в области информационной безопасности ФСТЭК, ФСБ, МО РФ. ЛИНТЕР серийно сертифицирован на максимально высокий класс защиты данных от несанкционированного доступа и самый высокий уровень отсутствия недекларированных возможностей. Это позволяет СУБД ЛИНТЕР гарантировать защиту хранимой и обрабатываемой информации от уровня «Персональные данные» до максимальных уровней секретности: «Секретно», «Совершенно секретно», «Особой важности». ЛИНТЕР уже сейчас функционирует во многих приложениях, работающих с государственной тайной.

Для ОС Android в настоящее время реализован первоначальный вариант СУБД ЛИНТЕР, запускающийся на устройстве с Androidбез прав root(не требующий, таким образом, изменения прошивки устройства). Загрузочное приложение для СУБД ЛИНТЕР позволяет создавать базу данных, запускать на ней ядро СУБД, подавать к нему запросы и выводить ответы на экран в текстовом виде с помощью утилиты inl. Реализация СУБД ЛИНТЕР как сервиса обеспечивает полноценную работу в клиент-серверном режиме.

В процессе реализации находится создание оберток вызовов СУБД SQLiteдля СУБД Линтер, благодаря чему с ЛИНТЕР смогут без какой-либо модификации работать существующие приложения, использующие SQLite.

На ОС Androidпортированы сетевые утилиты (драйверы серверной и клиентской части СУБД), которые полноценную работу в режиме клиент-сервер по различным протоколам (Wi-fi, Bluetooth, 3G), при этом Android-устройство может выступать как в качестве клиента, так и в качестве сервера, либо того и другого одновременно.

Также на ОС Androidработает стандартное приложение СУБД ЛИНТЕР (Рабочий стол), предоставляющее пользователю визуальный доступ ко всей функциональности СУБД ЛИНТЕР.

В качестве языковых средств для создания приложений, работающих с ЛИНТЕР на Android, могут выступать Java (интерфейс JDBC) и C (Call-интерфейс СУБД ЛИНТЕР).

Основными направлениями развития СУБД ЛИНТЕР для Androidявляются:

  1. создание Android-приложений, использующих ЛИНТЕР;
  2. портирование на Androidсуществующих приложений на других платформах, использующих ЛИНТЕР;
  3. замещение SQLiteна ЛИНТЕР в существующих Android-приложениях, использующих SQLite.

В частности, перспективным представляется создание приложений для Android, использующих такие возможности ЛИНТЕР, как поддержка аналитических функций и пространственных данных.

Кроме Android, СУБД ЛИНТЕР в настоящее время портирована на следующие мобильные платформы:

  1. iOSверсии 3.xcмодификацией для отмены ограничения доступа к файловой системе (jailbreak);
  2. MeeGo (платформа от компании Nokia);
  3. Windows CE.

Основные направления прикладных исследований в рамках проекта:

  • сравнительный анализ современных архитектур построения вычислительных систем с мобильной СУБД;
  • изучение функционирования СУБД в условиях облачных моделей вычислительных систем;
  • выработка современных подходов к обеспечению встраиваемости и кроссплатформенности;
  • построение алгоритмов совместного функционирования в режимах реального времени и фоновых вычислений с поддержкой синхронизации данных;
  • выработка оптимального режима распределенной обработки данных;
  • выработка оптимального режима кластерных вычислений;
  • выработка оптимальных режимов самоуправляемости и настройки;
  • обеспечение различных схем защиты информации.

Market

Одним из мировых трендов является увеличение мобильного трафика. К 2015 году количество пользователей мобильного интернета превзойдёт количество тех, кто выходит в интернет с персонального компьютера.

Появление Apple App Store и Android Market (сейчас Google Play) в корне изменило парадигму использования мобильных устройств, позволило сотням тысяч разработчиков конкурировать, создавая приложения для Android и iOS, превращая мобильный телефон в устройство на все случаи жизни. Приложение, в отличие от браузера, имеет более тесный доступ к дополнительным функциям телефона: контактам, календарю, GPS, камере, акселерометру. IDC прогнозирует к 2014 году почти 77 миллиардов загрузок приложений.

Таким образом, в мировом масштабе создана инфраструктура по производству и распространению через интернет приложений для мобильных устройств, которая обеспечила высокие темпы роста количества приложений и количества их установок.
В канал приложений для мобильных устройств устремилась электронная коммерция. Это направление только начинает развиваться.

В настоящее время идея «умного дома» получает новую жизнь. Появляются интернет-холодильники, микроволновые печи, стиральные машины и т.д. Ведущий программный архитектор Microsoft Рэй Оззи в 2010 году после увольнения призвал бывших коллег готовиться к «посткомпьютерному миру», в котором всё больше операций будет выполняться на простых устройствах, приближенных к бытовой технике. GE и Quirky объединились для разработки «умной» бытовой техники. Их первый проект «Умный кувшин» для молока информирует владельца о состоянии молока с помощью специального приложения для iPhone.

Gartner прогнозирует к 2014 году замену персональных компьютеров персональным облаком. Облачные технологии станут «клеем», связывающим мобильные и встроенные устройства, которые придут на смену персональным компьютерам.

Cisco готовится к буму BYOD (Bring Your Own Device), когда сотрудники используют свои собственные компьютерные устройства для доступа к корпоративным сетям. Согласно ежегодному отчету «Visual Networking Index Forecast», опубликованному Cisco Systems в июне 2011 года, к 2015 году на руках будет находиться почти 15 миллиардов подключаемых к сетям мобильных устройств (включая смартфоны, ноутбуки, планшеты и другие интеллектуальные компьютерные устройства): больше двух экземпляров на каждого жителя Земли. К 2015 году по этому прогнозу средний американский гражданин будет иметь семь подключаемых устройств.

Таким образом, кроме смартфонов и планшетов в «Персональное облако» будут входить и компьютеры, встроенные в бытовую технику. В том числе, новые гаджеты, создание которых прогнозировалось в эпоху .com, но которые появляются только сейчас.

Дополнительно следует отметить стабильное увеличение спроса на эффективные решения для уже классических вариантов построения вычислительной архитектуры с мобильными клиентами и мобильным сервером, которые оперативно взаимодействуют с корпоративными стационарными серверами баз данных. Для таких случаев являются востребованными возможности самонастройки и управляемости, оперативности, надежности и безопасности, поддержка синхронизации в обе стороны и т.д.

Стремительное развитие мобильных устройств можно считать очередным этапом последовательного проникновения информатики в повседневную жизнь человека. Совершенствуются возможности программного обеспечения устройств, в составе которых СУБД занимают все более важную роль и значение. Развивается сама парадигма понятия СУБД в современном ИТ-сообществе. В современных условиях реально обеспечить возможность эффективного функционирования полноценной реляционной СУБД с поддержкой расширяющихся потребностей в реальном времени в различных конфигурациях вычислительных моделей использования информации и вычислительных ресурсов. Перспективным направлением является воспроизводство лучших существующих и реализация новых востребованных возможностей обработки и использования информации для мобильных устройств путем создания нового класса СУБД.

Крупные поставщики технологий СУБД, конечно, не могут оставить без внимания существующий тренд. При этом они идут не по пути адаптации своих мощных и тяжеловесных решений для применений в относительно ограниченных вычислительных ресурсах мобильных устройств. Одной из основных их стратегий является поиск готовых решений.

В 2010 году самый крупный в мире разработчик корпоративного ПО SAP купил компанию Sybase, известную своими СУБД, в том числе и для мобильных платформ. В конце 2010 года уже появился мобильный клиент SAP.

В апреле 2012 года корпорация SAP объявила о начале широкомасштабного наступления на два ключевых рынка – системы управления базами данных и мобильные приложения. Если раньше SAP перепродавала лицензии СУБД Oracle на миллиарды долларов в год, то теперь SAP будет использовать свою СУБД Hana. Кроме того, SAP решила уделить более серьезное внимание системам класса «бизнес-потребитель» и «бизнес-сотрудник», для чего заключила соглашение с компанией Appcelerator, предоставляющей среду разработки на базе Eclipse, собственный инструментарий разработки SDK, а также целую библиотеку коннекторов, позволяющих работать с СУБД Sybase под Android, iOS и другие мобильные платформы.

Приложения создают потребность в СУБД. Взрывное развитие мобильных приложений ведёт к такой же потребности в СУБД, что и собирается использовать SAP.

Заключение
Проект будет реализован на мировом рынке. В числе потребителей – разработчики приложений для мобильных ОС, в том числе для платформы Android, которым не достаточно функциональности библиотеки SQLite, а требуется полноценная СУБД или СУБД реального времени для создания сложных приложений, синхронизирующихся, например, с корпоративной базой данных, оперирующие большими объёмами данных со сложной логикой.
Кроме того, потребителями СУБД ЛИНТЕР для мобильных и встраиваемых решений может являться ОПК. Превращение мобильного или встраиваемого решения в сервер баз данных востребовано при создании военных роботов. Например, взвод мобильных боевых роботов может напрямую взаимодействовать друг с другом, без обращения к БД командного пункта. Наивысший уровень защиты информации в СУБД ЛИНТЕР, возможность распределения отдельных таблиц БД на разные устройства, мандатные механизмы разграничения прав доступа позволяют повышать эффективность реализации защищенных систем.
Потенциал OEM-поставок ЛИНТЕР определяется возможностью встраивания данной СУБД. Именно в направлении усложнения работы с данными развивается рынок мобильного и встраиваемого ПО. На него выходят разработчики BYOD, приложений для мобильной коммерции и «умной» бытовой техники.

Cisco Systems прогнозирует появление к 2015 году 15 миллиардов мобильных устройств: смартфоны, ноутбуки, планшеты и другие интеллектуальные компьютерные устройства. При занятии через 3-4 года 0,0001% от прогнозируемого количества таких устройств приложениями, использующими СУБД ЛИНТЕР, количество инсталляций ЛИНТЕР достигнет 1,5 млн. долларов США. Учитывая то, что компания MySQL при 4 млн. установок своей бесплатной СУБД получила 12 млн. долларов США годового дохода, реально прогнозировать объем рынка СУБД ЛИНТЕР для мобильных и встраиваемых решений в размере от 4,5 млн. долларов США в год в среднесрочной перспективе.

Ссылки на соответствующие исследования и материалы:
1.    Мобильная коммерция: Маленький экран захватывает большой мир http://www.datainsight.ru/files/mobile_ecommerce.pdf
2.    Рэй Оззи предупредил Microsoft о начале «посткомпьютерного мира» - 26.10.2010. http://rosinvest.com/novosti/745723
3.    GE и Quirky объединились для разработки «умной» бытовой техники http://www.osp.ru/news/2012/0614/13013635/
4.    Gartner Says the Personal Cloud Will Replace the Personal Computer as the Center of Users' Digital Lives by 2014 http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=1947315
5.    BYOD оказывает давление на корпоративные сети http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=133540
6.    SAP анонсировал единую стратегию управления данными в режиме реального времени http://corp.cnews.ru/news/line/index.shtml?2012/04/16/485874
7.    SAP атакует рынки СУБД и мобильных приложений http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=46339
8.    Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2010–2015 http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-481360.pdf


Company

ООО «Научно-технический центр РЕЛЭКС» – молодая компания, входящая в Группу компаний РЕЛЭКС и специализирующаяся на инновационных разработках в сфере ИТ. Основным направлением НИОКР для НТЦ являются исследования новых принципов хранения и методов обработки информации, а также разработка программного обеспечения в области технологий баз данных. РЕЛЭКС работает в отрасли информационных технологий с 1990 года. Мы ведём свою деятельность с того времени, когда компьютер называли ЭВМ, программистов – инженерами, а отрасли ИТ как таковой не было. Всё, что мы имеем, мы достигли благодаря тому, что вкладывали частичку себя в своё любимое дело – дело разработки, внедрения и улучшения тиражных (система управления базами данных ЛИНТЕР) и заказных программных продуктов и услуг в области ИКТ. Богатейший опыт РЕЛЭКС в одной из самых динамично развивающихся отраслей позволяет использовать накопленный потенциал для решения самых разных задач автоматизации бизнеса коммерческих компаний и деятельности государственных учреждений. Среди решений, производимых РЕЛЭКС: системы хранения и управления данными; низкоуровневое программное обеспечение и драйверы; информационно-аналитические системы; web-ориентированные портальные решения; системы управления проектами; мобильные приложения; системы дистанционного обучения и тестирования; специализированные наукоёмкие решения. Подробнее на www.relex.ru в разделе Группа компаний

Investment opportunities

Для реализации следующего этапа проекта (июль - декабрь 2013 года) требуется 10 млн. рублей.


Team [8]