12. Cмешанная загрузка субд (olcp). Развитие архитектуры серверов бд

До недавнего времени выдеялось 3 класса задач:

- задачи оперативной обработки транзакции (OLTP – Online Translation Processing).

- задачи пакетной обработки (Batch processing).

- задачи принятия решений (DSS – Decision Support System).

Для каждого из этих классов задач предполагается своя настройка сервера, но эволюция движется в направлении объединения всех 3х классов задач. Одновременное их выполнение носит название Оперативной Сложной Обработки Данных (OLCP).

Основными критическими факторами в платформе OLCP являются архитектура сервера БД. К архитектурам современной СУБД предъявляют 4 требования:

1) Масштабируемость.

Это свойство системы, допускающее предсказуемую поддержку дополнительных пользователей, более высокую производительность и пропускную способность путем добавления вычислительных ресурсов без применения приложений и административного сопровождения.

2) Производительность.

Существует 2 основных метода повышения производительности:

• Многопроцессорная обработка с помощью процессов типа “thread”(тредов или нитей).

• Поддержка параллелизма.

3) Обеспечение постоянной доступности данных.

Основными характеристиками доступности являются:

• Оперативное администрирование в режиме онлайн.

• Функциональная насыщенность (устойчивость) СУБД.

Это множество механизмов используемых серверами БД для уменьшения последствий системного сбоя и повышения прозрачности доступа к дублированным данным в программных условиях.

4) Возможность смешанной загрузки различными типами задач.

Управление ресурсами, оптимизации и администрирование гибридной системы (OLCP) гораздо сложнее, чем в системе, ориентированной на решение задач одного класса.

Сервер оперативной обработки транзакций строится предположениями:

• OLTP операции поддерживают большое число пользователей.

• Наиболее часто используются короткие простые транзакции.

• Обычно транзакции не используют одинаковые данные.

• Операторы обычно затрагивают небольшое число строк.

• Время отклика – доли секунды.

• Только несколько таблиц имеют большие размеры или могут быть изменены.

Реализация такого сервера опирается на:

• Физические методики сохранения операций с дисками.

• Обработку небольших объемов данных в памяти.

• Примитивный оптимизатор запросов.

• Требование к приложениям – исключить конкуренцию запросов в использовании ресурсов и данных.

Для сервера системы принятия решений (DSS) выдвигают требования:

• Небольшое число пользователей.

• Большие и сверхбольшие размеры таблиц.

• Часто требуется просмотр всех строк таблицы.

• Число таблиц, участвующих в транзакции может быть велико.

• Обычно транзакции не модифицируют данные.

• Высокая вероятность разделения ресурсов разными задачами.

• Процесс запроса может быть интерактивным, т.е. ответ на вопрос может использоваться при формировании следующего запроса.

В результате необходимо:

• Мощный оптимизатор.

• Эффективные методики сканирования и соединения таблиц.

• Совершенные механизмы обеспечения параллельного доступа к данным.

Сервер, ориентированный на пакетную обработку основывают на предположениях:

• Небольшое число пользователей.

• Большие и сверхбольшие размеры таблиц.

• Продолжительность транзакций может быть велика.

• Часто требуется просмотр и модификация всех строк таблицы.

• Высокая загрузка процессора и заполнения оперативной памяти.

• Одновременный запуск небольшого числа задач.

Основные факторы, обеспечивающие эффективную реализацию системы (OLCP):

• Оптимизация запросов.

• Параллельная обработка запросов.

• Эффективное управление ресурсами.