Математическое обеспечение удаленного взаимодействия распределенных баз данных в туннелируемых виртуальных сетях

• Автор: Дементьев, Иван Олегович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

БЛАГОДАРНОСТИ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Общая характеристика объекта исследования

1.2 Обзор моделей организации распределенных баз данных.

1.3 Параметры качества распределенных систем

1.4 Применение туннелируемых виртуальных сетей в организации распределенных баз данных.

1.5 Обзор методов моделирования локальных вычислительных сетей

1.5.1 Аналитическое моделирование.

1.5.2 Симуляционное моделирование.

1.6 Постановка задач исследования.
1.7 Выводы
ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ, МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ УДАЛЕННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗАХ ДАННЫХ.
2.1 Разработка обобщенной модели на основе ограничения пропускной способности линии связи.
2.2 Вариативные определения маршрутов базовой топологии сети в задаваемом диапазоне пропускной способности линий связи.
2.3 Оценка уровня взаимного искажения данных с использованием СМО.
2.4 Определение взаимных искажений потоков данных с использованием взаимной энтропии.
2.5 Формулировка задачи управления передачей потоков данных распределенных базах данных.
2.6 Линеаризация целевой функции управления передачей потоков данных в
распределенной базе данных в условиях динамической маршрутизации
2.6.1 Декомпозиция задачи.
2.6.2 Максимизация функции определения маршрутов с учетом туннельных ограничений
2.6.3 Линеаризация функции, определяющей взаимные искажения мультиплексированных потоков данных
2.6.4 Минимизация функции, определяющей взаимные искажения мультиплексированных потоков данных на основе декомпозиции задачи .
2.6.5 Оптимизация функции, определяющей взаимные искажения
мультиплексированных потоков данных после декомпозиции.
2.7 Выводы.
ГЛАВА 3 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Планирование экспериментов.
3.2 Результаты эксперимента на сходимость функции управления.
3.3 Результаты экспериментального определения уровня взаимных искажений потоков данных.
3.4 Разработка метрик для оценки уровня взаимного искажения потоков данных в туннелируемых виртуальных сетях.
3.5 Представление результатов экспериментов с использованием разработанных метрик.
3.6 Оценка полученных результатов с позиции параметров качества функционирования распределенной базы данных
3.7 Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Распределенная база данных выглядит с точки зрения пользователей и прикладных программ как обычная локальная база данных - термин «распределенная» отражает способ организации базы данных, но не внешнюю ее характеристику. Определение распределенных баз данных предложил К. Дж. Дэйт (C. J. Date) в [6]. Локальная автономия (local autonomy). Это качество с наиболее распространенной позиции трактуется следующим образом: управление данными на каждом из узлов распределенной системы выполняется локально. База данных, расположенная на одном из узлов, является неотъемлемым компонентом распределенной системы. Будучи фрагментом общего пространства данных, она, в то же время функционирует как полноценная локальная база данных; управление ею выполняется локально и независимо от других узлов системы. Независимость узлов (no reliance on central site). В идеальной системе все узлы равноправны и независимы, а расположенные на них базы являются равноправными поставщиками данных в общее пространство данных. База данных на каждом из узлов самодостаточна -она включает полную собственную онтологию предметной области и полностью защищена от несанкционированного доступа. Непрерывные операции (continuous operation). Это качество можно трактовать как возможность непрерывною доступа к данным в рамках РБД вне зависимости от их расположения и вне зависимости от операций, выполняемых на локальных узлах. Прозрачность расположения (location independence). Это свойство синонимично полной прозрачности расположения данных. Пользователь, обращающийся к РБД, ничего не должен знать о реальном, физическом размещении данных в узлах информационной системы. Все операции над данными выполняются без учета их местонахождения. Транспортировка запросов к базам данных осуществляется встроенными системными средствами. Прозрачная фрагментация (fragmentation independence). Это свойство трактуется автором как возможность распределенного (то есть на различных узлах) размещения данных, логически представляющих собой единое целое. В настоящей работе рассматривается фрагментация двух типов: горизонтальная и вертикальная. Первая понимается как хранение строк одной таблицы на различных узлах (фактически, хранение строк одной логической таблицы в нескольких идентичных физических таблицах на различных узлах). Вторая - распределение столбцов логической таблицы по нескольким узлам. Прозрачное тиражирование (replication independence). Тиражирование данных согласно наиболее распространенной трактовке - это асинхронный (в общем случае) процесс переноса изменений объектов исходной базы данных в базы, расположенные на других узлах распределенной системы. В контексте настоящей работы прозрачность тиражирования означает возможность переноса изменений между базами данных средствами, невидимыми пользователю распределенной системы. Обработка распределенных запросов (distributed query processing). SQL. То есть операцию выборки из РБД можно сформулировать с помощью тех же языковых средств, что и операцию над локальной базой данных. Обработка распределенных транзакций (distributed transaction processing). Это качество РБД можно трактовать как возможность выполнения операций обновления распределенной базы данных (INSERT, UPDATE, DELETE), не разрушающее целостность и согласованность данных. Эта цель достигается применением двухфазового или двухфазного протокола фиксации транзакций (two-phase commit protocol), ставшего фактическим стандартом обработки распределенных транзакций. Его применение гарантирует согласованное изменение данных на нескольких узлах в рамках распределенной (или, как ее еще называют, глобальной) транзакции. Независимость от оборудования (hardware independence). В качестве узлов распределенной системы могут выслушать компьютеры любых моделей и производителей - от мэйнфреймов до персональных компьютеров. Независимость от операционных систем (operationg system independence). Это качество вытекает из предыдущего и означает многообразие операционных систем, управляющих узлами распределенной системы. Прозрачность сети (network independence).