负载感知的数据分区与复制技术研究

发布时间：2025-06-24 03:25

　　随着数据的爆炸式增长和对海量数据查询处理能力的强烈要求,分布式数据库系统和并行数据处理平台应运而生。在分布式环境下,分析型查询的执行可能会产生大量的网络传输,影响查询的执行效率。良好的数据分区和复制技术可以保持数据的本地性,尽可能减少负载执行时远程传输的数据量,降低网络传输的代价,提高整体处理性能。现有的数据分区和复制技术,存在对复杂查询负载的支持较弱或占用存储资源过大的问题。本文设计并实现了一个面向分布式数据库的负载感知的数据分区复制工具,通过合理的分区、复制策略实现高效的分析型查询处理。本文的主要贡献如下:1.针对分布式环境下的分析型负载,本文设计了两种负载感知的启发式分区算法实现分布式数据分区,有效降低分布式节点间的网络数据传输,提升查询执行的效率。2.为了进一步减少网络的传输量,本文在数据分区的基础上增加存储资源敏感的数据复制策略,设计了基于网络传输代价和数据存储代价的混合代价模型,提出了扩展的分区复制算法。3.本文实现了一套数据分区与复制建议工具,主要包括信息统计收集、最优化算法、贪心分区算法、遗传分区算法、代价模型构建等模块。此工具可以作为组件嵌套进数据库存储层或作为外部建议...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.12AdaptDB架构

第二章相关工作华东师范大学硕士学位论文17主要目标是根据不断到来的query增量进行数据块的划分，减少shufflejoin的数据传输量以确保良好的连接性能，并且可以避免对整个表进行顺序扫描。AdaptDB针对频繁常见的连接操作自适应重新分区。当表之间进行多次连接操作时，它会通过....

图3.5Q3查询计划和查询计划树

第三章Apara分区与复制工具华东师范大学硕士学位论文25customer.c_custkey)。（a）查询计划（b）查询计划树图3.5Q3查询计划和查询计划树根据查询计划中的信息，可以初步绘制出SQL的查询计划树，如图3.5（b）所示。可以看到Q3中涉及到两....

图4.3个体样例

第四章数据分区技术设计与实现华东师范大学硕士学位论文38遗传中种群的概念；基于网络传输量的代价模型担任遗传算法的适应度函数，来选择网络代价小的分区组合，淘汰网络代价大的分区组合。本文将数据分区问题映射成自然界中的生物进化过程，通过遗传的算法优胜劣汰，选择合适的分区配置。遗传分区算....

图4.4轮盘赌转盘示例

第四章数据分区技术设计与实现华东师范大学硕士学位论文40留算法来完成候选分区配置的筛眩轮盘赌选择算法是一种随机采样算法，种群中每个候选分区配置（个体）进入到下一代的概率为其适应度值与整个种群所有分区配置适应度值总和的比例。轮盘赌选择概率的计算公式如公式4.3所示，假设种群的大小为....

本文编号：4052417