📄Работа №67304
Тема: Разработка имитационной модели системы эффективных блокировок в централизованных базах данных
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
информатика
Объем:
60 листов
Год:
2020
Просмотров:
282
5560
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 3
1 Проблемы управления параллельными транзакциями в централизованных базах данных 6
1.1 Блокировка как способ обеспечения одновременного
доступа к ресурсам баз данных 6
1.2 Задачи использования блокировок в базах данных 8
1.3. Транзакции и блокировки в базах данных 16
Выводы 21
2 Стратегии, методы и алгоритмы тестирования и проектирования системы блокировок баз данных 22
2.1 Использование уровней изоляции транзакций для
изменения блокировок 22
2.2 Структура тестового приложения для эмуляции запросов
с блокировками 23
2.3 Описание программы для эмуляции тестовой среды 28
2.4 Интерпретация результатов проведенного эксперимента
38 Выводы 41
Заключение 43
Библиографический список
1 Проблемы управления параллельными транзакциями в централизованных базах данных 6
1.1 Блокировка как способ обеспечения одновременного
доступа к ресурсам баз данных 6
1.2 Задачи использования блокировок в базах данных 8
1.3. Транзакции и блокировки в базах данных 16
Выводы 21
2 Стратегии, методы и алгоритмы тестирования и проектирования системы блокировок баз данных 22
2.1 Использование уровней изоляции транзакций для
изменения блокировок 22
2.2 Структура тестового приложения для эмуляции запросов
с блокировками 23
2.3 Описание программы для эмуляции тестовой среды 28
2.4 Интерпретация результатов проведенного эксперимента
38 Выводы 41
Заключение 43
Библиографический список
📖 Введение
На текущий день повсеместно используются различные базы данных, различающиеся функционалом и набором инструментария, а также методами размещения. Существуют распределенные и централизованные базы данных. В последнем случае база данных размещается на одном носителе или ЭВМ.
В работе с централизованными базами данных часто возникают задачи увеличения скорости доступа к их ресурсам или возможности параллельной работы нескольких пользователей.
При обычной работе транзакции в базах данных используют стандартные механизмы блокировки ресурсов. Такой подход действительно помогает транзакциям не влиять на работу друг друга и обеспечивает некоторую параллельность. Но также, ко всему прочему, при использовании стандартных механизмов блокировок (или уровней изоляции транзакций) в больших и/или сложных структурах базах данных такой подход лишь замедлит работу с ней.
СУБД включает механизмы управления блокировками. Последние могут быть адаптированы под конкретные задачи, обращающиеся к базам данных. Так как можно вручную изменять и настраивать необходимые блокировки, то делать это следует только удостоверившись в стабильности своего метода, так как изменение стандартных алгоритмов блокировок может вызвать некорректное выполнение запросов.
Поэтому актуальной научно-практической задачей является разработка системы эффективных блокировок в централизованных базах данных, которая бы обеспечивала максимальный параллелизм и уменьшая уровень эскалации блокировки, при условии сохранения согласованности баз данных.
Цель работы - разработать алгоритм собственного механизма блокировок в централизованных базах данных.
Гипотеза исследования: достижения максимального параллелизма при работе запросов и транзакций в базе данных будет достигнуто, если:
- на блокируемые запросом ресурсы будет накладываться минимально возможный уровень эскалации блокировки;
- запросы и транзакции не будут вызывать взаимные блокировки;
- длительность блокировки ресурсов будет минимальной.
Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
- проанализировать современные подходы к блокировкам в базах данных;
- выявить ключевую задачу для блокировки ресурсов базы данных;
- разработать механизм адаптивных блокировок для централизованных баз данных;
- провести эксперимент по интеграции собственного механизма блокировок в работу крупной базы данных.
Объектом исследования является централизованная база данных с ручным механизмом блокировки.
Предметом исследования является механизм эффективных блокировок в централизованной базе данных.
Практическим результатом магистерской диссертации является сформулированный алгоритм механизма эффективных блокировок для централизованных баз данных, который отличается от стандартных автоматических блокировок тем, что базируется на использовании в определенных структурах организации данных, что намного эффективнее.
Структура диссертации: работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.
В первой главе рассмотрены проблемы использования блокировок в базах данных, описана технология блокировок в различных СУБД, рассмотрены примеры реализаций блокировок.
Вторая глава посвящена описанию собственного механизма блокировок в централизованных базах данных, а также описание проведенного эксперимента по внедрению такого алгоритма и выявления его преимуществ.
В работе с централизованными базами данных часто возникают задачи увеличения скорости доступа к их ресурсам или возможности параллельной работы нескольких пользователей.
При обычной работе транзакции в базах данных используют стандартные механизмы блокировки ресурсов. Такой подход действительно помогает транзакциям не влиять на работу друг друга и обеспечивает некоторую параллельность. Но также, ко всему прочему, при использовании стандартных механизмов блокировок (или уровней изоляции транзакций) в больших и/или сложных структурах базах данных такой подход лишь замедлит работу с ней.
СУБД включает механизмы управления блокировками. Последние могут быть адаптированы под конкретные задачи, обращающиеся к базам данных. Так как можно вручную изменять и настраивать необходимые блокировки, то делать это следует только удостоверившись в стабильности своего метода, так как изменение стандартных алгоритмов блокировок может вызвать некорректное выполнение запросов.
Поэтому актуальной научно-практической задачей является разработка системы эффективных блокировок в централизованных базах данных, которая бы обеспечивала максимальный параллелизм и уменьшая уровень эскалации блокировки, при условии сохранения согласованности баз данных.
Цель работы - разработать алгоритм собственного механизма блокировок в централизованных базах данных.
Гипотеза исследования: достижения максимального параллелизма при работе запросов и транзакций в базе данных будет достигнуто, если:
- на блокируемые запросом ресурсы будет накладываться минимально возможный уровень эскалации блокировки;
- запросы и транзакции не будут вызывать взаимные блокировки;
- длительность блокировки ресурсов будет минимальной.
Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
- проанализировать современные подходы к блокировкам в базах данных;
- выявить ключевую задачу для блокировки ресурсов базы данных;
- разработать механизм адаптивных блокировок для централизованных баз данных;
- провести эксперимент по интеграции собственного механизма блокировок в работу крупной базы данных.
Объектом исследования является централизованная база данных с ручным механизмом блокировки.
Предметом исследования является механизм эффективных блокировок в централизованной базе данных.
Практическим результатом магистерской диссертации является сформулированный алгоритм механизма эффективных блокировок для централизованных баз данных, который отличается от стандартных автоматических блокировок тем, что базируется на использовании в определенных структурах организации данных, что намного эффективнее.
Структура диссертации: работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы.
В первой главе рассмотрены проблемы использования блокировок в базах данных, описана технология блокировок в различных СУБД, рассмотрены примеры реализаций блокировок.
Вторая глава посвящена описанию собственного механизма блокировок в централизованных базах данных, а также описание проведенного эксперимента по внедрению такого алгоритма и выявления его преимуществ.
✅ Заключение
В результате данного исследования для проведенных экспериментов была разработана тестовая среда, используя современные методы тестирования и разработки приложений. Созданные генераторы могли выполняться параллельно с помощью технологии .Net framework языка программирования C#. Были протестированы генераторы запросов, которые успешно справились с задачей - имитацией наплыва запросов. Были проведены серии экспериментов, чтобы выявить отличия во времени выполнения автоматических и ручных блокировок. А также при разном количестве клиентов.
Итогом стало создание полностью рабочего стенда для проведения экспериментов для блокировок. И результатом работы стэнда стало получение результата того, что ручные блокировки при использовании блокировки страницы существенно уменьшают в два раза время выполнения запросов на обновление и удаление данных.
В дальнейшем исследование можно использовать для поиска более сложных механизмов ручных блокировок, адаптируемых к конкретной структуре баз данных, а также выявление возможных ошибок в уже найденном алгоритме ручной блокировки на большем количестве запросов.
Итогом стало создание полностью рабочего стенда для проведения экспериментов для блокировок. И результатом работы стэнда стало получение результата того, что ручные блокировки при использовании блокировки страницы существенно уменьшают в два раза время выполнения запросов на обновление и удаление данных.
В дальнейшем исследование можно использовать для поиска более сложных механизмов ручных блокировок, адаптируемых к конкретной структуре баз данных, а также выявление возможных ошибок в уже найденном алгоритме ручной блокировки на большем количестве запросов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.