Типы параллелизма

Рассматривают несколько путей распараллеливания запросов.

Горизонтальный параллелизм. Этот параллелизм возникает тогда, когда храни­мая в БД информация распределяется по нескольким физическим устройствам хранения — нескольким дискам. При этом информация из одного отношения разбивается на части по горизонтали (см. рис. 10.13). Этот вид параллелизма иногда называют распараллеливанием или сегментацией данных. И параллель­ность здесь достигается путем выполнения одинаковых операций, например фильтрации, над разными физическими хранимыми данными. Эти операции мо­гут выполняться параллельно разными процессами, они независимы. Результат выполнения целого запроса складывается из результатов выполнения отдель­ных операций.

Время выполнения такого запроса при соответствующем сегментировании дан­ных существенно меньше, чем время выполнения этого же запроса традицион­ными способами одним процессом.

Вертикальный параллелизм. Этот параллелизм достигается конвейерным вы­полнением операций, составляющих запрос пользователя. Этот подход требует серьезного усложнения в модели выполнения реляционных операций ядром СУБД. Он предполагает, что ядро СУБД может произвести декомпозицию за­проса, базируясь на его функциональных компонентах, и при этом ряд подза­просов может выполняться параллельно, с минимальной связью между отдель­ными шагами выполнения запроса.

Действительно, если мы рассмотрим, например, последовательность операций реляционной алгебры:

R5=R1 [ А.С] R6=R2 [A.B.D] R7 = R5[A > 128] R8 = R5[A]R6,

то операции первую и третью можно объединить и выполнить параллельно с операцией два, а затем выполнить над результатами последнюю четвертую операцию.

Общее время выполнения подобного запроса, конечно, будет существенно мень­ше, чем при традиционном способе выполнения последовательности из четырех операций (см. рис. 10.13).

И третий вид параллелизма является гибридом двух ранее рассмотренных (см. рис. 10.14).

Наиболее активно применяются все виды параллелизма в OLAP-приложениях, где эти методы позволяют существенно сократить время выполнения сложных запросов над очень большими объемами данных.

ГЛАВА 11 Модели транзакций

Транзакцией называется последовательность операций, производимых над ба­зой данных и переводящих базу данных из одного непротиворечивого (согласо­ванного) состояния в другое непротиворечивое (согласованное) состояние.

Транзакция рассматривается как некоторое неделимое действие над базой дан­ных, осмысленное с точки зрения пользователя. В то же время это логическая единица работы системы. Рассмотрим несколько примеров. Что может быть на­звано транзакцией? Кем определяется, какая последовательность операций над базой данных составляет транзакцию? Конечно, однозначно именно разработ­чик определяет, какая последовательность операций составляет единое целое, то есть транзакцию. Разработчик приложений или хранимых процедур определяет это исходя из смысла обработки данных, именно семантика совокупности опе­раций над базой данных, которая моделирует с точки зрения разработчика неко­торую одну неразрывную работу, и составляет транзакцию. Допустим, выделим работу по вводу данных о поступивших книгах, новых книгах, которых не было раньше в библиотеке. Тогда эту операцию можно разбить на две последователь­ные: сначала ввод данных о книге — это новая строка в таблице BOOKS, а потом ввод данных обо всех экземплярах новой книги — это ввод набора новых строк в таблицу EXEMPLAR в количестве, равном количеству поступивших экземпляров книги. Если эта последовательность работ будет прервана, то наша база данных не будет соответствовать реальному объекту, поэтому желательно выполнять ее как единую работу над базой данных.

Следующий пример, который связан с принятием заказа в фирме на изготовле­ние компьютера. Компьютер состоит из комплектующих, которые сразу резер­вируются за данным заказом в момент его формирования. Тогда транзакцией будет вся последовательность операций, включающая следующие операции:

- ввод нового заказа со всеми реквизитами заказчика;

- изменения состояния для всех выбранных комплектующих на складе на «за­нято» с привязкой их к определенному заказу;

- подсчет стоимости заказа с формированием платежного документа типа вы­ставляемого счета к оплате;

- включение нового заказа в производство.

С точки зрения работника, это единая последовательность операций; если она будет прервана, то база данных потеряет свое целостное состояние.

Еще один пример, который весьма характерен для учебных заведений. При дли­тельной болезни преподавателя или при его увольнении перед администраци­ей кафедры встает задача перераспределения всей нагрузки, которую ведет пре­подаватель, по другим преподавателям кафедры. Видов нагрузки может быть несколь­ко: чтение лекций и проведение занятий по текущему расписанию, руководство квалификационными работами бакалавров, руководство дипломными проекта­ми специалистов, руководство магистерскими диссертациями, индивидуальная научно-исследовательская работа со студентами. И для каждого вида нагрузки необходимо найти исполнителей и назначить им дополнительную нагрузку.

Дата добавления: 2015-05-09