Анализ архитектур параллельных систем баз данных

• Автор: Плужников, Всеволод Львович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ существующих методов выбора архитектур
ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СИСТЕМ БАЗ ДАННЫХ
1.1. Формы параллелизма
1.1.1. Межтранзакционный и внутритранзакционный параллелизм
1.1.2. Межзапросный и внутризапросный параллелизм
1.1.3. Межоперационный и внуриоперационный параллелизм
1.2. Требования к параллельным системам баз данных
1.2.1. Масштабируемость
1.2.2. Производительность
1.2.3. Доступность данных
1.3. Классификация архитектур параллельных систем баз данных
1.3.1. Классификация Стоунбрейкера
1.3.2. Расширение классификации Стоунбрейкера
1.3.3. Гибридная архитектура CDN
1.4. Выполнение запросов в параллельных системах баз данных
1.4.1. Синхронный конвейер
1.4.2. Итераторная модель
1.4.3. Скобочный шаблон
1.4.4. Фрагментный параллелизм
1.4.5. Оператор exchange
1.5. Анализ существующих способов выбора архитектуры параллельных систем баз данных
1.5.1. Опытное сравнение производительности и стоимости систем на основании тестирования
1.5.2. Экспертная оценка архитектур параллельных систем баз данных
1.6. Концепция разработки метода выбора архитектуры параллельных систем баз данных
1.7. Выводы

ГЛАВА 2. Разработка математических методов анализа
ХАРАКТЕРИСТИК ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ СИСТЕМ БАЗ ДАННЫХ
2.1. Обоснование разработки и требования к новому аналитическому методу
2.2. Модель выполнения запросов в параллельной системе баз данных
2.2.1. Сведение замкнутой двухузловой СМО к разомкнутой
2.3. Математический метод оценки времени выполнения запроса к параллельной СУБД
2.3.1. Оценка времени выполнения 8С)Ь-запроса к одной таблице
2.3.2. Оценка времени выполнения 8(ЗЬ запроса к нескольким таблицам
2.4. Примеры оценки среднего времени выполнения запросов в параллельной системе баз данных
2.4.1. Расчет среднего времени выполнения 8б)Ь-запроса к одной таблице
2.4.2. Расчет среднего времени выполнения БСЬ-запроса соединения таблиц
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. Разработка математических методов оценки
ХАРАКТЕРИСТИК ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ХРАНИЛИЩ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ БАЗ ДАННЫХ. ОЦЕНКА СТОИМОСТИ ПСБД
3.1. Обоснование разработки математического метода оценки производительности хранилищ данных
3.2. Выполнение запроса к хранилищу данных в параллельной системе
баз данных
3.2.1. Чтение данных измерений
3.2.2. Обмен записями таблиц измерений и декартова произведения между узлами
3.2.3. Преобразование Лапласа-Стилтьеса времени выполнения запроса к ЛОЬАР в ПСБД
3.2.4. Оценка среднего времени выполнения запроса к хранилищу данных
3.3. Пример расчёта среднего времени выполнения запроса к хранилищу данных в параллельной системе баз данных
3.4. Оценка стоимости параллельных систем базы данных

3.4.1. Комплексная методология расчета ССВ
3.4.2. Упрощенная методика расчета ССВ
3.4.3. Анализ ССВ для параллельных систем баз данных
3.4.4. Пример оценки ССВ для архитектуры SE
3.5. Алгоритм выбора архитектуры ПСБД
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. Использование разработанных методов анализа для
ВЫБОРА АРХИТЕКТУРЫ ХРАНИЛИЩА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ
4.1. Определение вариантов реализации архитектуры ПСБД для хранилища гидрометеорологических данных
4.2. Описание предметной области проектируемой системы
4.2.1. Общая характеристика деятельности по накоплению
гидрометеорологических данных
4.2.2. Описание типов и структур гидрометеорологических данных
4.3. Описание схемы хранилища данных и запросов
4.4. Выбор архитектуры ПСБД для хранилища гидрометеорологических данных
4.5. Оценка стоимости архитектуры ПСУБД для хранилища гидрометеорологических данных
4.6. Выводы
ВЫВОДЫ
Приложение
Приложение
ЛИТЕРАТУРА

Таблица 2.
Список тестов ТРС
Тест Краткое описание Текущая версия
ТРС-А Выполнение одиночных транзакций в архитектуре клиент-сервер [63] Поддержка прекращена с июня 1995 г. Последняя версия 2.0.
ТРС-В Выполнение транзакций "внутри" СУБД, отсутствуют клиентские сессии. Может рассматриваться как stress test СУБД [64] Поддержка прекращена с июня 1995 г. Последняя версия 2.0.
ТРС-С Индустриальный стандарт де-факто в области OLTP-систем [65,66] Текущая версия 5.1. Версия 5.2 действует с февраля 2004 г.
TPC-D Системы поддержки принятия решений, усложненные, требующие времени запросы к большим сложным структурам данных Поддержка прекращена с июня 1999 г. Последняя версия 2.1.
ТРС-Н Запросы adhoc, системы поддержки принятия решений Пришел на смену ТРС-Э. Текущая версия 2.1.0.
TPC-R Системы поддержки принятия решений, подготовка отчетов. Отличается от ТРС-Н тем, что разрешена оптимизация структуры СУБД на основе информации о возможных типах запросов Текущая версия 2.1.0.
TPC-W Тесты производительности систем электронной коммерции для Web Текущая версия 1.8. Версия 2.0 - в стадии обсуждения
Недостатками опытного сравнения систем является то, что результаты тестирования получаются на основе стендовых испытаний с эталонной моделью