ه ت ف ر ش ی په داده گا ای پ
Jan 21, 2016
پایگاه داده پیشرفته
پایگاه داده پیشرفته
3 رئوس مطالب رئوس مطالب
(معرفی پایگاه داده پویاActive Database)
مروری بر نحوه اجرای قواعد
معرفی روش های زمان بندی قواعد
معرفی روش معرفی شدهSJF
مقایسه روش های موجود
پایگاه داده پیشرفته
4 تفاوت پایگاه داده پویا و ایستا
تفاوت پایگاه داده پویا و ایستا
:پایگاه داده ایستا
نداشتن ابتكار عمل در هنگام رخ دادن شرايط خاص در سيستم
انجام دادن اعمالي نظير پرس و جو، بهنگام سازي، درج، حذف، گزارش گيري و
غيره فقط با درخواست صريحا کاربر
:پایگاه داده پویا
امکان تعريف مجموعه اي از رويدادها و واکنش هاي متناظر آنها به منظور انجام
واکنش مقتضي در صورت وقوع رويدادي خاص به صورت خودكار )رفتار واكنشي(
نياز به نظارت خودكار در بسياري از برنامه هاي كاربردي مثل برنامه هاي
انبارداري، اتوماسيون كارخانه و سيستم هاي داراي محاسبات پيچيده ي مالي
)مانند بازار سهام(
پایگاه داده پیشرفته
5 تعریف پایگاه داده پویا تعریف پایگاه داده پویا
اجرای رفتارهای واکنشي بوسيله مجموعه اي از قواعد پويا
3گام تشکیل دهنده قاعده پویا
رويداد(Event )
( شرطCondition)
عملAction) )DEFINE LowRiskON Stock.UpdatePriceIF (Stock.policy = Low_risk) and) Stock.price > Stock.initprice (DO Stock.Buy
پایگاه داده پیشرفته
رويداد شرط
عمل
6پردازش قاعدهپردازش قاعده
پایگاه داده پیشرفته
مجموعه قواعد فعال
اجراي قواعد
تشخيص رويدادها رويدادهاي
داخلي
برنامه كاربردي……………….……………….raise-event)e1(………………..
رويدادهاي زماني
رويدادهاي خارجي
جريان داده
جريان كنترل
1
2
43
5
انتخllاب يllك شرط ارزشيابي قاعده
4
فعال سازي قواعد مرتبط
مجموعه قواعد آماده اجرا
پشته قواعد معلق
5
7زمان بندی اجرای قواعدزمان بندی اجرای قواعد
3 قسمت اصلی يك سيستم مديريت پايگاه داده
تعريف، مديريت و نگهداري قاعده
تشخيص رويداد
اجراي قاعده
زمانبندي اجراي قواعد: ايجاد ترتيب بين قواعد فعال در سيستم و ايجاد تقدم و تاخر در
زمان اجرا بين آنها براي فرستادن به مرحله بعد در فرآيند پردازش قاعده
در اين مرحله بايد از ميان قواعدي که به تازگي در سيستم فعال شده اند و ساير
قواعدي که احتماال از گذشته فعال شده اند براساس يک روش و استراتژي مشخص
يکي براي اجرا انتخاب شود.
پایگاه داده پیشرفته
8 انواع زمان بندی های اجرای قواعد
انواع زمان بندی های اجرای قواعد
روش اتفاقي
روش برچسب زماني
روش اولويت ايستا
روش اجراي موازي
روش مبتني بر الگوريتم نزديکترين ضرب العجل
(روش مبتني بر الگوريتم ابتدا کوتاهترين فرآيندSJF)
پایگاه داده پیشرفته
9معرفی روش هامعرفی روش ها
:روش اتفاقي
انتخاب یکی از قواعد فعال در سيستم به صورت اتفاقي براي اجرا
ساده ترین روش و در عین حال بدترین کارایی بین روش ها
:روش برچسب زماني
معادل روش کالسيک زمانبنديFCFS
بlک برچسlرفت يlرار گlال قlالت فعlتم در حlه در سيسlده کlر قاعlدر اين روش ه
زمlاني کlه مشlخص کننlده زمlان فعlال شlدن آن قاعlده اسlت همlراه آن قlرار مي
گlيرد. درهنگlام انتخlاب و زمانبنlدي اجlراي قواعlد، قاعlده اي کlه داراي کوچکlترين
برچسب زماني باشد براي اجرا انتخاب خواهد شد.
پایگاه داده پیشرفته
10معرفی روش هامعرفی روش ها
:روش اولويت ايستا
انتساب یک عدد صحیح به هر يک از قواعد به عنوان اولويت
استفاده در سیستم هایی که برخي قواعد هنگام فعال شدن در مقابل قواعد ديگر
براي اجرا داراي اولويت هاي خاصي هستند.
روش اجراي موازي
مناسب برای سیستم هایی با قابليت اجراي چندين قاعده به صورت همزمان
(ایجاد چندين ميانگيرBuffer براي قواعدي که جديد فعال شده اند و اجرای یکی از )
الگوریتم های باال بر روی هر یک از آن ها
پایگاه داده پیشرفته
11معرفی روش هامعرفی روش ها
روش مبتني بر الگوريتم نزديکترين ضرب العجل
قابلیت استفاده تنها برای، سيستم هاي پايگاه داده پوياي بالدرنگ
محاسبه ضرب العجل و زمان فعال سازي تراکنش هاي پويا
انتخاب حالت بهینه با توجه به ضرب العجل های محاسبه شده با توجه به الگوریتم
های موجود
کارایی باالتر در مقایسه با روش های معرفی شده
(روش مبتني بر الگوريتم ابتدا کوتاهترين فرآيندSJF)
نیاز به ارايه يک روش با کيفيت براي زمانبندي اجراي قواعد در سيستم هاي پايگاه
داده
روش نزديکترين ضرب العجل: تنها در پایگاه داده های پویای بالدرنگ•
اجراي موازي: نياز به يک بستر سخت افزاري خاص •
: کارایی پایینFCFSاتفاقي، اولويت ايستا و •
پایگاه داده پیشرفته
12 مقایسه روش ها مقایسه روش ها
پایگاه داده پیشرفته
تحليل روش
سيستم مورد استفاد
ه
نوع فعال سازي زمان
اجرا
ضرب العجل
گروههاي اولويت
ي
برچسب زماني
انتخاب اتفاقي
مستقل
تعويقي
فوري
قوت: سادگيضعف: عدم کارايي
Ode , RPL
روش اتفاقي
قوت: سادگي ضعف: عدم کارايي
SAMOS
روش مبتني
برچسب زماني
قوت: سادگيضعف: عدم کارايي
Ariel, POSRGRE
S
روش اولويت
ايستا
قوت: سادگيضعف: بستر سخت
افزاريHiPAC
روش اجراي موازي
قوت: کاراييضعف: پايگاه
قاعده دو سطحي، بالدرنگ
Real-Time ADS
روش نزديکتري ن ضربالعجل
قوت: كاراترين، به كارگيري در هر
سيستمي بجز بالدرنگ
ضعف: عدم دقت زمان اجراي قواعد
General purpose
روش مبتني بر
SJF
13SJFSJF
کاراترین روش زمانبندي پردازشها در سيستم هاي غيرپویا
کمترین ميانگين زمان پاسخگويي برای یک مجموعه فرآيند
ایده اصلی: انتخاب پردازش با کمترين زمان اجرا
عدم قابلیت استفاده ازSJFمعمولی در پایگاه داده های پویا مشخص نبودن زمان اجراي واقعي هر پردازش
ويژگي توليد پوياي تراکنش توسط اين سيستم ها •پيوستگي بين پردازشها )قواعد(•
نیاز به پيش پردازش بر روي پايگاه قواعد روشEx-SJF
پایگاه داده پیشرفته
14SJF گام های مورد نیاز درSJF گام های مورد نیاز در
پيش بينی مجموعه قواعد فعال استخراج گراف وابستگي هاي موجود بين قواعد از تعريف قواعدساخت درخت هاي اجراي قواعد از گراف وابستگی هااستخراج قواعد/تراکنشهای مجازي از درخت های اجرای قواعد
تخمين احتمال اجرای قواعدEx-SJFEXAEx-SJFPROEx-SJFPRO-V.1.8Ex-SJFPRO-V.2.8
پایگاه داده پیشرفته
15گراف وابستگیگراف وابستگی
پایگاه داده پیشرفته
R1
R2
R6R4R7
R5R3
وجود هفت قاعده به شکلRi(Ei,Ci,Ai): پايگاه داده پويا A1 موجب توليد رويدادهايE2، E5 و E3A2 موجب توليد رويدادهايE6 و E7A3 موجب توليد رويدادهايE4 A5 نيز منجر به وقوع رويدادهايE4 و E7
16 استخراج قواعد مجازي از درخت هاي اجراي قواعد
استخراج قواعد مجازي از درخت هاي اجراي قواعد
:برچسب گذاری قوانینimmفوری :defتعویقی : ind مستقل :
حذف يالهاي داراي برچسبindحذف چرخه هاي اجراي احتمالي موجوداصالح تعريف قواعد مولد چرخهشناسايي قواعدي كه بيش از يك مولد دارند تبديل آنها به حالت يك پدر و يك فرزند
پایگاه داده پیشرفته
17 مراحل استخراج قواعد مجازی از پايگاه داده پويا
مراحل استخراج قواعد مجازی از پايگاه داده پويا
پایگاه داده پیشرفته
18 Ex-SJFEXA پارامترهاي مورد نياز برای
Ex-SJFEXA پارامترهاي مورد نياز برای
پارامترهاي مورد نياز براي محاسبه زمان اجراي هر قاعده و ويژگيهاي هرقاعده:
تعداد دستورات بخش عمل قاعدهR: L(R) تعداد قاعده هاي تعويقي توليدي توسطR : تعداد قاعده هاي فوري توليدي توسطR : زمان واقعي اجراي بخش عمل قاعدهR : احتمال درست بودن بخش شرط قاعدهR : زمان اجراي دقيق تراکنش فوري حاصل ازRi : : زمان اجراي دقيق تراکنش تعويقي حاصل ازRj
پایگاه داده پیشرفته
)(Rndef
)(Rn imm
)(RX
)(RP
)( iimm RX
)( jdef RX
19 Ex-محاسبه زمان اجراي قواعد به كمك قواعد مجازي در روش SJFEXA
-Exمحاسبه زمان اجراي قواعد به كمك قواعد مجازي در روش SJFEXA
پایگاه داده پیشرفته
R15,3
R1,1
R13,2
R10,7R8,2 R9,4
R7,5R6,2R5,2R4,1
R11,3 R12,1
R3,3
R2,2
R14,1 R16,2
immdefimm
immdefimm
imm
def
immdef immdef
def
R4,3
R9,7
R5,16 R6,5
R1,24
R12,6
R7,11
R2,13
}1...,,2,1{,)()()()()(
1
1)(
1
1
nnIRXRXRLRXIdefIimm Rn
j
Ij
defRn
i
Ii
immII
20 -Exمحاسبه زمان اجراي قواعد به كمك قواعد مجازي در روش SJFPRO
-Exمحاسبه زمان اجراي قواعد به كمك قواعد مجازي در روش SJFPRO
پایگاه داده پیشرفته
R15,3,0.6
R1,1,0.2
R13,2,0.4
R10,7,0.6R8,2,0.1 R9,4,0.2
R7,5,0.9R6,2,0.1R5,2,0.8R4,1,0.6
R11,3,0.4 R12,1,0.5
R3,3,0.5
R2,2,0.1
R14,1,0.5 R16,2,0.2
immdefimm
immdefimm
imm
def
immdef immdef
def
R1,13.2,0.2
R9,5.3,0.2
R7,6.6,0.9R6,3.2,0.1R5,7.6,0.8R4,1.2,0.6
R12,3.2,0.5
R2,5.9,0.1
)(
1
11)(
1
11 )(*)()(*)()()(IdefIimm Rn
j
Ij
defIj
Rn
i
Ii
immIi
II RXRPRXRPRLRX }1...,,2,1{ nnI
21 ميانگين زمان پاسخگويي ميانگين زمان پاسخگويي
پایگاه داده پیشرفته
نمودار ميانگين زمان پاسخگويی
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
110000
تعداد تراکنشهای توليد شده
ه(اني
ی ثميل
ن )زما
Random
Static Priority
FCFS
EDF-PD
EDF-DIV
EDF-SL
Ex-SJF-EXA
Ex-SJF-PRO
Ex-SJF-PRO-V.1.8
Ex-SJF-PRO-V.2.8
تعداد تراکنش های تولید شده
22توان عملياتیتوان عملياتی
پایگاه داده پیشرفته
نمودار توان عملياتی
5
5.3
5.6
5.9
6.2
6.5
6.8
7.1
7.4
7.7
8
8.3
تعداد تراکنشهای توليد شده
نزما
د احر و
ش دکنراد ت
داتع
Random
Static Priority
FCFS
EDF-PD
EDF-DIV
EDF-SL
Ex-SJF-EXA
Ex-SJF-PRO
Ex-SJF-PRO-V.1.8
Ex-SJF-PRO-V.2.8
تعداد تراکنش های تولید شده
23 بهره پردازشگر در حالت ترکيبي
بهره پردازشگر در حالت ترکيبي
پایگاه داده پیشرفته
نمودار بهره پردازشگر
94.5
94.75
95
95.25
95.5
95.75
96
تعداد تراکنشهای توليد شده
گرش
ازرد
ه پهر
د بص
در
Random
Static Priority
FCFS
EDF-PD
EDF-DIV
EDF-SL
Ex-SJF-EXA
Ex-SJF-PRO
Ex-SJF-PRO-V.1.8
Ex-SJF-PRO-V.2.8
24 رتبه بندي روش هاي زمانبندي اجراي قواعد رتبه بندي روش هاي زمانبندي اجراي قواعد
پایگاه داده پیشرفته
25منابعمنابع
A. Rasoolzadegan, A. Abdollahzadeh, R. Alesheykh, “Measuring Evaluation Parameters in Benchmarking Rule Scheduling Methods in Active Database Systems”, Conf. on Computer and Communication Engineering, ICCCE’06 Vol. 1, 9-11 May 2006, Kuala Lumpur, Malaysia.
S. Ceri, C. Gennaro, S. Paraboschi, G. Serazzi, “Effective Scheduling of Detached Rules in Active Databases”, IEEE Transaction Knowledge and Data Engineering, 15(1), 2005..
Rohollah Alesheykh, A. Abdollahzadeh, “Evaluation and Comparison of Rule Scheduling Approaches in Active Database Systems”, in Proceedings of the 2nd IASTED international Multi-Conference on Automation, Control, and Information Technology (ACIT’05), June 20-24, 2005, Novosibrisk, Russia.
پایگاه داده پیشرفته
پایگاه داده پیشرفته