Модели и методы анализа вычислительных систем с архитектурой брокера объектных запросов

• Автор: Бурдаков, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 196 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Критический анализ существующих методов оценки

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ БРОКЕРА ОБЪЕКТНЫХ ЗАПРОСОВ И ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННЫХ СУБД.
1.1. Классификация архитектур прикладного программного обеспечения вычислительных систем.

1.2. Вычислительные системы на основе .

1.3. Анализ существующих методов оценки производительности систем

с архитектурой А

1.3.1. Имитационная модель и средство 2v9.

1.3.2. Использование диаграмм и средства .

1.3.3. Модель i v

1.3.4. Модель i vv.,
1.3.5. Стохастическая алгебра процессов РЕРА
1.3.6. Стохастические сети Петри
1.4. Анализ существующих методов оценки времени выполнения запросов к СУБД.
1.4.1. Аналитическая модель Тиюва.
1.4.2. Калибруемая аналитическая модель Гардарина.
1.4.3. Имитационная модель Дэлиса.
1.4.4. Обзор алгоритмов выполнения запросов Грэфа.
1.4.5. Стоимости алгоритмов соединений Хэрриса
1.5. Концепция разработки модели и системы анализа с архитектурой .
1.5.1. Концепция методов оценки характеристик производительности
1.5.2. Концепция инструментального средства оценки характеристик производительности
1.5.3. Требования к методике оценки характеристик производительности
1.6. Выводы.
ГЛАВА 2. Математические методы оценки характеристик производительности систем с архитектурой ,
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ДОСТУП К ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННЫМ СУБД
2.1. Обоснование разработки и требования к новому математическому методу.
2.2. Представление ВС на базе архитектуры в стохастической алгебре процессов РЕРА.
2.2.1. Определения.
2.2.2. Преобразование описания в стохастической алгебре процессов РЕРА
в стохастические сети Петри
2.2.3. Описание вычислительной системы с архитектурой в стохастической алгебре процессов РЕРА.
2.3. Модель распределенной вычислительной системы на основе
2.3.1. Описание модели.
2.3.2. Предпосылки анализа.
2.3.3. Оценка характеристик производительности.
2.3.3.1. Формализованное представление в виде цепей Маркова.
2.3.3.2. Расчет индексов производительности системы.
2.4. Оценка времени выполнения запросов в ООСУБД.
2.4.1. Алгоритмы выполнения запросов ООСУБД
2.4.2. Обозначения и предпосылки.
2.4.3. Производящие функции и преобразование ЛапласаСтильтьеса
2.4.4. Оценка времени выполнения соединения i.
2.4.5. Оценка времени выполнения соединения v i.
2.4.6. Оценка времени чтения страниц отношения из БД.
2.5. Выводы.
ГЛАВА 3. Разработка инструментального средства поддержки принятия решений на этапе проектирования систем с архитектурой и объектноориентированными СУБД.
3.1. Обоснование создания ЭС
3.2. Проектирование ЭС
3.2.1. Методология проектирования
3.2.2. Модель организации.
3.2.3. Модель задач.
3.2.4. Модель агентов.
3.2.5. Модель экспертизы
3.2.6. Коммуникационная модель
3.2.7. Модель проекта.
3.3. Реализация ЭС
3.3.1. База знаний ЭС.
3.3.2. Машина вывода
3.3.3. База данных ЭС.
3.3.4. Интерфейс с пользователем
3.4. Формализация систем на базе
3.4.1. Формализация взаимодействия компонентов
3.4.2. Формализация репозитария реализаций
3.4.3. Формализация репозитария интерфейсов.
3.4.4. Формализация сервисов
3.4.4.1. Сервис именования i vi
3.4.4.2. Трейдерсервис i и сервис свойств vi
3.4.4.3. Сервис транзакций i vi.
3.4.4.4. Сервис безопасности i vi
3.4.5. Формализация схемы баз данных
3.4.5.1. Схема реляционной базы данных.
3.4.5.2. Схема объектноориентированной базы данных
3.4.6. Формализация запросов к базам данных.
3.4.7. Формализация приложений
3.4.8. Описание моделей в нотации разработанной ЭС
3.5. Методика оценки характеристики производительности
3.5.1. Назначение методики
3.5.2. Использование методики.
3.5.3. Оцениваемые характеристики производительности
3.5.4. Процедура оценки характеристик производительности.
3.6. Выводы.
ГЛАВА 4. Использование разработанного средства и методики
ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДЛЯ АНАЛИЗА подсистемы Аналитика.
4.1. Описание и формализация исследуемой системы.
4.1.1. Комплекс технических средств и топология системы.
4.1.2. Комплекс программных средств.
4.2. Оценка характеристик производительности.
4.2.1. Результаты вычислительного эксперимента
4.2.2. Оценка результатов.
4.3. Оптимизация характеристик системы.
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Анализ производительности позволит минимизировать затраты на модификацию и обновление программноаппаратного обеспечения ВС, а также снизить возможные риски, связанные с критическим снижением производительности. В настоящее время существуют различные модели вычислительных систем. Классификация моделей в первую очередь связана с разделением ВС на логические слои, выполняющие функции представления, бизнеслогики и доступа к данным. Слой представления отвечает за формирование представления информации пользователю через человекохмашинный интерфейс. Слой бизнесправил обеспечивает выполнение прикладных функций. Слой доступа к данным отвечает за хранение и обработку данных ВС. Модель файлового сервера. В модели файлового сервера рис. На клиенте присутствуют все три функциональных уровня архитектуры, а на сервере размещаются файлы БД. Бизнес
Операторы обращения к СУБД. Рис. Модель сервера управления базами данных. В модели Сервера управления базами данных СУБД рис. Эта модель классическая модель клиентсервер. Сервер также может содержать часть бизнеслогики с использованием механизма хранимых процедур и внешних функций. Рис. Модель сервера управления базами данных Модель сервера приложений. Для повышения гибкости, производи
тельности, снижения затрат на сопровождение комплекса ВС часто используют 3х уровневую модель сервера приложений. В такой модели работают, например, мониторы транзакций x, I. Такая модель позволяет использовать тонкие клиенты, вынеся основную обработку на сервер приложений. Рис. Выполнение запросов обработка транзакций. Модель доступа через II II. С развитием I, появилось несколько моделей доступа к данным, характерных для приложений, выполняемых в глобальной сети. Так в модели доступа через II к БД через I и АР рис. Клиент производит отображение данных, получаемых с сервера и передачу ввода пользователя на сервер. I или I интерфейсы приложений, реализующих бизнеслогику. Прикладные программы взаимодействуют с сервером СУБД через стандартные интерфейсы. Модель доступа к данным II по технологии функционально сходна с моделью доступа через II. Рис. Модель доступа через II с помощью мигрирующих программ. Модель доступа к БД через II посредством мигрирующих программ рис. X 9 позволяет как перенести бизнеслогику с сервера на клиента, разгрузив тем самым первого, так и расширить возможности слоя представления на клиенте. Взаимодействие клиента и сервера происходит через стандартные интерфейсы X I и . Рис. Модель распределенных вычислении. Модель распределенных вычислений рассматривает систему как совокупность распределенных компонентов, реализующих те или иные функции и взаимодействующих друг с другом. Данная модель позволяет расщепить на множество отдельных слоевкомпонентов не только бизнесслой, но и слои представления и доступа к данным. Использование модели распределенных вычислений позволяет строить системы с гибкой архитектурой и с архитектурой, свойственной другим моделям например, серверу приложений. Рис. Наиболее перспективным стандартом в области распределенных вычислений является стандарт Общей архитектуры брокера объектных запросов i ,,,,, разрабатываемый консорциумом . Спецификация 2,8,,3,4,5 предназначена для построения гетерогенных распределенных вычислительных систем. С помощью брокера объектных запросов ,,,, спецификация вводит в систему дополнительный логический слой, позволяющий организовывать прозрачное взаимодействие между методами объектов клиентов и серверов независимо от их реализации и физического расположения в узлах сети см. Для организации прозрачных вызовов используется репозитарий реализаций, хранящие указатели на действительное размещение объектов в системе. Клиомть Серверы
Рнс. В архитектуре система представлена как совокупность объектов, подключенных к шине брокера объектных запросов. Объекты могут обращаться к методам других объектов, создавать и уничтожать другие объекты. Вызовы методов могут производиться как статически, так и динамически, в процессе выполнения получая описание интерфейсов интересующих их объектов из репозитария интерфейсов.