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数据库负载自适应的体系结构设计及框架软件实现

作　者: 李晶
导　师: 陈俊杰
学　校: 太原理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 负载自适应 框架结构 理论研究 软件模型
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 56次
引　用: 2次
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内容摘要


随着网络应用对数据库的访问量日益增大,数据库管理系统(DBMS)受到了越来越多的关注。自主计算的研究解决了数据库管理系统内部资源管理的问题,但是无法解决外部负载的管理问题。不同的负载具有不同的商业价值,具有重要商业价值的负载其性能要求应当优先得到满足。本文将针对负载自适应技术开展研究,提出一个改进的数据库负载自适应体系结构框架并做出了测试。结果表明该框架起到了提高用户满意率的作用。我们现在针对于当前的研究情况,在牛保宁教授提出的负载自适应框架的基础上增加了知识库部件,提出了改进的负载自适应框架结构WAAD(Workload Adaptation Architecture for DBMS)。本文通过对知识库部件的设计和实现,将知识库参与到了负载自适应框架结构中,提高了数据库负载自适应的性能预测准确性。此外,本文还针对改进的负载自适应框架结构进行了软件设计,通过设计负载特征化向量、负载决策规则库、以及负载排队算法的结构实现了一个具有负载自适应的框架体系结构,并对该模型软件进行了模拟及实验,实验结果表明该框架结构起到了负载控制管理的作用。自主计算数据库系统的负载自适应是当前网络计算所迫切需要的,是企业降低成本、提高服务质量的重要途径,关系到企业的成败。因而具有广阔的应用前景。本文研究的意义在于横向拓展数据库服务器的性能,在硬件条件一定的情况下,提高其硬件利用率,来大大缩减硬件和人工成本。通过研究的逐步深入,并且通过实验进行相关技术的论证,研究成果将会被广泛的应用于各种大型数据库管理系统中去。为此,本文主要做了以下几方面的工作:首先,对牛保宁教授针对负载自适应提出了基本框架结构进行改进,提出新的框架WAAD。其次,按照本文提出的数据库负载自适应框架WAAD进行软件模拟,搭建一个针对该模型的软件实验框架结构。并在实时性、准确性、健壮性方面进行了完善。最后,用数据库负载自适应技术实验框架软件上进行实验,通过测试模型不同部件的准确性和实时性,从而体现了该软件的灵活性。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-21
  1.1 课题研究背景  11-13
  1.2 课题研究现状  13-18
    1.2.1 自主计算数据库性能优化  14-16
    1.2.2 自主数据库框架结构设计  16-18
  1.3 课题研究内容  18-20
  1.4 本文主要工作和章节安排  20-21
第二章 相关理论与技术  21-37
  2.1 负载分类  21-26
    2.1.1 聚类的几个概念  21-22
    2.1.2 相关聚类算法研究  22-24
    2.1.3 聚类分析中的数据类型  24-26
    2.1.4 聚类算法应用  26
  2.2 数据库建模  26-30
    2.2.1 逻辑建模  27
    2.2.2 物理设计  27-28
    2.2.3 关于数据库参数的设计  28
    2.2.4 开发软件的接口问题  28-30
  2.3 负载相关模型  30-34
    2.3.1 性能评价  30
    2.3.2 性能模型  30-34
  2.4 系统监测  34-37
第三章 数据库负载自适应模型WAAD总体设计  37-49
  3.1 负载自适应模型负载特征化部件  38-39
    3.1.1 相关聚类研究  38-39
  3.2 负载自适应模型负载性能预测部件  39-43
  3.3 数据库负载自适应模型知识库部件  43-46
    3.3.1 目标数据库ORACLE调优  43-44
    3.3.2 知识库部件设计  44-45
    3.3.3 知识库部件应用  45-46
  3.4 数据库负载自适应模型WAAD  46-49
第四章 数据库负载自适应框架实验软件  49-59
  4.1 软件模型  49-52
    4.1.1 结构模型  50-51
    4.1.2 工作流模型  51-52
  4.2 模型部件设计与实现  52-55
    4.2.1 模型各部件接口设计  52-53
    4.2.2 知识库部件实现  53-55
  4.3 软件总体设计  55-59
    4.3.1 客户端设计  55-56
    4.3.2 服务端设计  56-59
第五章 实验结果与分析  59-67
  5.1 实验设计  59-63
    5.1.1 负载框架实验设计  59-60
    5.1.2 负载特征化部件实验设计  60-63
  5.2 实验环境  63
  5.3 实验结果分析  63-67
    5.3.1 负载框架实验结果分析  64
    5.3.2 负载特征化部件实验结果分析  64-67
第六章 结论与展望  67-69
  6.1 总结  67
  6.2 展望  67-69
参考文献  69-73
致谢  73-75
攻读学位期间发表的学术论文  75

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 程序设计 > 数据库理论与系统
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