| Περίληψη |
Τα Grids (Πλέγματα) αποτελούν μια ραγδαίως εξελισσόμενη δικτυακή υποδομή για την αναζήτηση, προσπέλαση και χρήση κατανεμημένων υπολογιστικών πηγών. Λειτουργούν αφαιρετικά ανεξάρτητα από πρωτόκολλα και μηχανισμούς πιστοποίησης και ασφάλειας, προσπέλασης αρχείων, μεταφοράς δεδομένων, κλπ. και προσφέρουν δυνατότητα για δυναμική ανάπτυξη εφαρμογών σε ποικίλες hardware και software πλατφόρμες. Η δρομολόγηση της εκτέλεσης των υπολογισμών και η διαχείριση των πηγών για εφαρμογές πάνω από Grid αποτελεί πρόκληση, όσο οι πηγές του Grid είναι κατανεμημένες, ετερογενείς εν γένει, ανήκουν σε οργανισμούς με διαφορετική στρατηγική λειτουργίας, διαφορετικά μοντέλα πρόσβασης δεδομένων και υπολογισμού του αντίστοιχου κόστους. Ένας χρονοπρογραμματιστής υψηλών επιδόσεων στοχεύει στην βέλτιστη απόδοση εφαρμογών, βελτιώνοντας διάφορα κριτήρια επίδοσης, όπως ο χρόνος εκτέλεσης των εφαρμογών. Η ανάπτυξη μίας αποτελεσματικής στρατηγικής για τη βέλτιστη εκτέλεση επερωτήσεων και η a-priori διαχείριση κατανομή των πηγών αποτελεί ένα δύσκολο ερευνητικό πρόβλημα. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους ερευνητές και τους σχεδιαστές κατανεμημένων βάσεων δεδομένων να γνωρίζουν εκ των προτέρων ποιες πηγές του Grid πρόκειται να συμμετέχουν στην εκτέλεση συγκεκριμένων επερωτήσεων. Το υπολογιστικό και το επικοινωνιακό κόστος είναι σημαντικοί παράγοντες για την επιλογή των εμπλεκόμενων πηγών για την εκτέλεση. Σε αυτή την εργασία ασχολούμαστε με ζητήματα υπολογισμού και κατανομής των πηγών του Grid για την εκτέλεση σχεσιακών join επερωτήσεων. Μελετάμε τις διάφορες πολιτικές replication των δεδομένων που παρατηρούνται σε συστήματα κατανεμημένων βάσεων δεδομένων. Εστιάζουμε στο πώς μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε την τεχνολογία επεξεργασίας και εκτέλεσης των επερωτήσεων με την βοήθεια των Grids και πώς η κατανομή και η δέσμευση πηγών του Grid μπορεί να γίνει πιο αποδοτική και αποτελεσματική. Συγκεκριμένα, θεωρώντας την περίπτωση no replication των δεδομένων, σχεδιάσαμε και υλοποιήσαμε ένα χρονοπρογραμματιστή για την εκτέλεση join επερωτήσεων για κατανεμημένες βάσεις πάνω από Grid αρχιτεκτονικές. Μετατρέπουμε δεδομένες join επερωτήσεις σε κατευθυνόμενους άκυκλους γράφους που αναπαριστούν επαρκώς όλες τα πιθανά διαφορετικά πλάνα εκτέλεση της επερώτησης με την βοήθεια του αλγορίθμου Query Plan Graph Constructor (QuPGC ) που προτείνουμε. Όταν ο γράφος κατασκευαστεί, επιλέγουμε το βέλτιστο πλάνο εκτέλεσης της επερώτησης. Για το σκοπό αυτό, σχεδιάσαμε τον Heuristic Query Path Selector (HQuPaS) αλγόριθμο, ο οποίος χρησιμοποιεί δύο ευριστικές συναρτήσεις για τον υπολογισμό του υπολογιστικού και επικοινωνιακού κόστους κάθε εναλλακτικού πλάνου εκτέλεσης με βάσει τον γράφο. Το πλάνο εκτέλεσης με το μικρότερο συνολικό κόστος εκτιμάται ως το βέλτιστο για την εκτέλεση της επερώτηση με βάση τα χαρακτηριστικά (διαθέσιμη CPU, διαθέσιμο bandwidth) των πηγών του Grid και του μοντέλου υπολογισμού κόστους που χρησιμοποιούμε.
|
Πλαίσιο χρονοπρογραμματισμού εκτέλεσης σχεσιακών join επερωτήσεων σε συστήματα κατανεμημένων βάσεων δεδομένων πάνω απο αρχιτεκτονικές πλεγμάτων -grids
