Методы автоматизации проектирования распределенных баз данных

• Автор: Новосельский, Вениамин Борисович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ И БАЗ ДАННЫХ.

1.1 Характеристики распределенных систем

1.1.1 Прозра чность.

1.1.2 Открытость

1.1.3 Гибкость.

1.1.4 Масштабируемость

1.2 Концепции программных решений.

1.3 Распределенные базы данных

1.3.1 Разновидности распределенных СУБД
1.4 Проектирование базы данных
1.4.1 Моделирование локальных представлений
1.4.2 Объединение локальных моделей
1.4.3 Средства автоматизированного проектирования
1.5 Построение модели данных
1.5.1 Иерархическая модель.
1.5.2 Сетевая модель.
1.5.3 Реляционная модель.
1.5.4 Модель Сущностьсвязь
1.5.5 Многомерная модель данных
1.5.6 Объектноориентированная модель
1.6 Объектные базы данных.
1.7 Проектирование распределенных БД
. 7.1 Проектирование распределенных ООБД.
1.7.2 Терминология.
1.8 Фрагментация данных.
1.9 Размещение данных.
1. Репроекгирование и материализация.
1. Обзор и анализ существующих работ.
11 Фрагментация.
12 Размещение
1. Заключение по главе 1.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ
2.1 Выбор и обоснование критерия эффективности
2.2 Коэффициент использования ресурсов.
2.3 Время ответа на запрос
2.4 Распределенное исполнение запроса.
2.4.1 Время исполнения оператора.
2.4.2 Обновление данных
2.4.2 Операция соединения i.
2.5 Расчет временного коэффициента
2.6 Заключение но главе 2.
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
РАСПРЕДЕЛЕННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ
3.1 Сложность решаемых задач
3.2 Генетический алгоритм.
3.3 Обоснование эффективности генетического алгоритма.
2.2.1 Теорема шаблонов.
3.4 Применение генетического алгоритма для решения задачи проектирования
3.4.1 Формирование схем фрагментации и размещения.
3.4.2 Формирование стратегии исполнения запроса
3.4.3 Функция приспособленности и критерий останова
3.5 Заключение но главе 3.
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Описание входных данных.
4.1.1 Логическая модель базы данных
4.1.2 Типы данных и структура таблиц
4.1.3 Транзакции.
4.2 Схема фрагментации
4.3 Параметры генетического алгоритма.
1.3.1 Скрещивание
4.4 Влияние на работу алгоритма характеристик сети и весовых коэффициентов
критерия эффективности.
4.5 Анализ полученных результатов.
4.6 Исследование эффективности алгоритма.
4.7 Заключение по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исследование эффективности алгоритма. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. Актуальность темы. Технологии баз данных (БД) в настоящее время используются практически во всех организациях. Следствием возрастающей сложности средств измерения, обработки и представления информации, конструируемых в приборостроении, является увеличение потребностей в управлении все большими объемами информации. Это приводит к тому, что размеры БД превосходят физические ограничения централизованных систем. Все большую значимость приобретают процессы децентрализации, требующие создания приложений, доступ к которым осуществляется из различных географических мест положений. Увеличиваются требования к оперативности и достоверности информации. Задачи информационной интеграции БД и проектирования географически распределенных БД (РБД) являются наиболее актуальными для разработчиков программного обеспечения в течение почти трех десятилетий. Процесс проектирования прибора или устройства состоит из ряда этапов. Каждый этап, помимо обладания собственной локальной информацией, имеет определенные информационные связи с другими этапами. Например, такие этапы как проектирование конструктивнофункциональных узлов, моделирование работы устройства, построение контролирующих тестов разделяют общие данные (например, элементную базу устройства, информацию о способах использования и т. Базы данных занимают центральное место в автоматизированных информационно-управляющих системах (ЛИУС). От эффективности и качества их построения во многом зависит эффективность разрабатываемых информационных систем. САПР) БД является важной и актуальной задачей. Для достижения высокой производительности распределенных приложений, работающих с базами данных, необходимы эффективные методы проектирования РБД. Целыо работы является разработка методов проектирования распределенной базы данных, которые описывают способ разбиения централизованной БД на фрагменты и размещения полученных фрагментов в узлах заданной вычислительной сети (ВС). На основании полученных методов необходимо создать алгоритмы автоматизированной системы, результатами работы которой, помимо схем фрагментации и размещения БД, будут рекомендации по повышению эффективности обработки запросов к РБД. Объект исследования - распределенные базы данных. Предметом исследования являются модели и алгоритмы автоматизированной системы, предназначенной для описания методики распределения БД. Методологическая и теоретическая основа исследования. При выполнении работы использованы элементы теории множеств, теория графов, методы проектирования локальных и распределенных БД, генетические алгоритмы, теория массового обслуживания, теория вычислительных систем. Выбран и обоснован критерий эффективности РБД, учитывающий влияние степени загрузки ресурсов на время ответа па запрос и коэффициент готовности транзакций. Разработанный алгоритм получения схемы фрагментации, схемы размещения и рекомендаций по исполнения запросов учитывает повышение эффективности РБД при применении параллельной обработки. Разработанный алгоритм является научной основой для создания САПР РБД. Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV Межвузовской конференции молодых учёных (г. Санкт-Петербург, г. XXXVII научной и учебно-методической конференция СПбГ У ИТМО (г. Санкт-Петербург, г. V Межвузовской конференции молодых ученых (г. Санкт-Петербург, г. XV Всероссийской научно-методической конференции «Телематика'» (г. Санкт-Петербург, г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статьей. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы из наименований. Глава 1. Все это привело к идее использования распределения данных. Начнем рассмотрение с общего понятия распределенной системы. Распределенная система — это набор независимых компьютеров, представляющийся их пользователям единой объединенной системой [1]. Далее приведены основные характеристики распределенных систем, описанные в [1].