Диссертация на тему "Исследование и организация эффективных вычислений в параллельных системах баз данных на основе сетей ЭВМ", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса

1.1. Обзор литературы.

1.2. Применение баз данных с распределенной обработкой в АСУ учебным процессом

1.3. Выводы.

2. Математическая модель задачи оптимизации вычислительного процесса в однородных параллельных вычислительных системах и многопользовательских системах обработки информации и управления

2.1. Статические методы оценки производительности.

2.2. Проведение экспериментов и статистическая обработка результатов

2.3. Динамический метод оценки производительности и практическое применение математической модели задачи оптимизации параллельного вычислительного процесса
2.4. Математическая модель задачи снижения влияния перекосов на равномерную загрузку процессоров в однородных вычислительных системах.
2.5. Выводы
3. Программное обеспечение задачи организации параллельных вычислительных систем на базе ЛВС для обработки баз данных большого объема.
3.1. Общие сведения о программной системе.
3.2. Спецификация используемых файлов.
3.3. Определение основных видов параллелизма в реляционных БД и алгоритм их использования
3.4. Описание основных методов программной системы организации распределенных вычислений
3.5. Особенности использования программной системы организации распределенных вычислений
3.6. Выводы.
4. Практическая реализация предложенных методов организации распределенных вычислений в однородных ЛВС
4.1. Описание программы, использовавшейся в экспериментах по хронометрированию производительности ЛВС.
4.2. Параллельное решение задачи расчета учебной нагрузки
4.3. Выводы
Заключение.
Литература

Для реализации данных функций в системе реализован следующий подход. Скорость обработки транзакций напрямую зависит от числа запушенных серверных приложений. Чем больше приложений одновременно обслуживают запросы, тем выше пропускная способность при условии достаточности других ресурсов вычислительной системы. Это увеличение наиболее заметно на многопроцессорных системах, где каждое приложение может работать на отдельном процессоре. В идеале для эффективного использования системных ресурсов нужно по мерс необходимости увеличивать или уменьшать число серверных приложений в зависимости от числа обрабатываемых запросов. Для решения этой задачи мониторы транзакций периодически измеряют отношение числа запросов в очереди к числу работающих серверных приложений. Если это отношение превышает некоторое пороговое значение (maximum watermark), то запускается дополнительная копия серверного приложения. К недостаткам метода следует отнести неоднозначность определения величин maximum watermark и minimum watermark для конкретных аппаратных платформ, т. Другим недостатком является пошаговое определение требуемого числа запущенных серверных приложений. Если вычислительному процессу присущи резки скачки числа обрабатываемых запросов, то монитору транзакций приходится столько раз выполнять программу анализа, на сколько должно измениться число запушенных серверных приложений. В идеале монитор транзакций должен мгновенно реагировать на изменения загруженности серверов. Одним из путей решения данной проблемы является снижение общего числа шагов настройки параллельной системы. Для этого достаточно знать функцию производительности системы от числа серверных приложений, числа и трудоемкости запросов клиентов. Целью диссертационной работы является разработка математической модели описания параллельного вычислительного процесса, описывающей основные типы производительности ВС от числа процессоров, разработка методов и алгоритмов оптимизации вычислительного процесса и настройки однородных параллельных ВС на основе сегей ЭВМ. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи. Проведен критический анализ известных формул и методик оценки производительности параллельных ВС с точки зрения области их применения. Экспериментально получены и исследованы зависимости производительности от числа процессоров и трудоемкости этапов параллельной программы. Создано программное обеспечение, позволяющее распараллеливать программы пользователя, написанные на языке СУБД БохРго 5. Созданы параллельные программы, применяемые в АСУ учебным процессом. При решении поставленных в диссертационной работе задач использовались: методы теории вероятностей, математической статистики, математического моделирования, построения вычислительных систем и программирования. Разработан алгоритм динамического распределения вычислений в сетях ЭВМ, реализующий функции монитора транзакций с фиксированным числом шагов настройки. Практическая ценность работы заключается в создании программных средств распределенной обработки БД. Внедрение разработанных программ требует минимальных временных затрат, при этом модель данных БД остается неизменной. Тем самым существенно повышается скорость работы без материальных затрат на обновление аппаратуры и среды разработки программного обеспечения. Математическая модель задачи оптимизации вычислительного процесса по числу процессоров в однородных параллельных вычислительных системах и многопользовательских системах обработки информации и управления. Математическая модель задачи оптимизации вычислительного процесса в зависимости от уровня фрагментации таблиц данных. Алгоритм настройки параллельных программно-аппаратных систем, как реализация предложенных математических моделей. Ставрополя. Основные этапы работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Северо-Кавказского государственного технического университета (Ставрополь, г. Таганрогского государственного радиотехнического университета (Таганрог, г.

Название работы	Автор	Дата защиты
Исследование и реализация базовой вычислительной машины с внутренним языком высокого уровня	Чернов, Сергей Александрович	2003
Научно-техническая разработка модельного ряда СМ ЭВМ для верхних уровней АСУ	Котов, Николай Алексеевич	2004
Исследование, разработка и применение ассоциативной памяти для организации параллельных вычислительных процессов в системе с автоматическим распределением ресурсов	Чумаченко, Георгий Олегович	2005

Электронная библиотека диссертаций

Исследование и организация эффективных вычислений в параллельных системах баз данных на основе сетей ЭВМ