基于调度的n元脉动通信模型的研究与实现

论文摘要

据国际数据公司(IDC)资料显示:当前数据库高端应用正朝着“三高一大”(高性能、高可靠、高安全、大数据量)方向发展。分布式并行数据库管理系统恰好以其固有特性和设计目标,顺应了数据库应用的发展趋势;同时,应用领域也给分布式并行数据库管理系统的高性能和可靠性等提出了更高的要求。为实现分布式并行数据库管理系统的高性能,本文从通信子系统应合理适量使用系统资源出发,将动态调度思想引入到改善机间通信的研究中,提出了基于调度的通信模型。该模型根据系统运行情况,动态计算通信子系统应占用的最佳系统资源,并据此动态获取或释放系统资源,以期既克服分布式并行数据库管理系统通信子系统这一系统性能瓶颈,又不至于使分布式并行数据库管理系统的对外有效处理能力成为新的系统性能瓶颈,从而达到提高分布式并行数据库管理系统整体性能的目的。同时,为实现分布式并行数据库管理系统的高可靠性,及时检测出分布式并行数据库管理系统中的故障节点,实现系统故障自动重构功能。本文提出了n 元脉动通信模型。该模型将分布式技术与逻辑环有机融合,将分布式并行数据库管理系统中的节点组织成一个逻辑环,采用非阻塞TCP 完成分布式异步脉动过程,实现分布式并行故障检测机制,从而达到提高分布式并行数据库管理系统可靠性的目的。将基于调度的通信模型与n 元脉动通信模型融为一体,提出了基于调度的n元脉动通信模型。该模型已在分布式并行数据库管理系统DPSQL 中实现,为研究该模型对分布式并行数据库管理系统性能及其可靠性的贡献,通过编写了测试代码,对DPSQL 进行了对比测试和重负载测试;通过模拟故障,对故障节点检测进行了模拟测试。测试结果表明该模型对提高分布式并行数据库管理系统的整体性能和可靠性极为有效。本文主要分为四个部分:第一章分析了现有改善通信性能的各种技术及其相对于DPSQL 的局限性;第二章给出了分布式并行数据库管理系统及其特征,分析了分布式并行数据库管理系统服务器节点间通信的特殊要求;第三章详细论述了基于调度的n 元脉动通信模型及其实现;第四章简要分析了基于调度的n 元脉动通信模型的性能,描述了测试结果;最后进行了总结。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 现有通信模型
• 1.2 软硬件技术
• 1.2.1 硬件技术
• 1.2.2 软件技术
• 第二章 分布式并行数据库管理系统及其特征
• 2.1 分布式并行数据库管理系统的定义与特征
• 2.2 分布式并行数据库管理系统DPSQL
• 2.2.1 DPSQL 的四个软件层面
• 2.2.2 DPSQL 的两个断面
• 2.2.3 DPSQL 内部通信子系统的要求
• 2.2.4 现有技术相对于DPSQL 的局限性
• 第三章 nDPCMBS 基于调度的n 元脉动通信模型
• 3.1 nDPCMBS 基本思想
• 3.2 nDPCMBS 模型的研究
• 3.2.1 nDPCMBS 的消息传递器
• 3.2.2 nDPCMBS 脉动器
• 3.3 nDPCMBS 模型的实现
• 3.3.1 nDPCMBS 的消息传递器的实现
• 3.3.2 nDPCMBS 脉动器的实现
• 第四章 性能分析与测试
• 4.1 性能分析
• 4.1.1 消息传递器性能分析
• 4.1.2 脉动器性能分析
• 4.2 实际测试
• 4.2.1 对比测试
• 4.2.2 重负载测试
• 4.2.3 故障诊断测试
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历