МОДИФИКАЦИЯ ДЕРЕВЬЕВ РАЗБОРА ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЗАПРОСА В СУБД

Авторы
Файлы

Локшин М.В. Статья в формате PDF 115 KB

Основным средством для работы с таблицами, содержащими миллионы строк, является использование какой-либо формы разделения данных и применение алгоритмов для параллельной обработки данных с целью обеспечения приемлемой скорости ответа на пользовательский запрос.

Рассмотрим систему, обеспечивающую работу распределенной СУБД и состоящей из N серверов. Предположим, что пользователь может отправить запрос на языке SQL к любому из N серверов и получить один и тот же ответ от всех серверов (на момент начала исполнения запроса). Такую работу системы можно организовать, к примеру, с использованием одного из методов репликации данных (всей базы, или только части таблиц). В этих условиях возможно создание системы обеспечивающей параллельную обработку SQL запросов, принцип работы которой описан в [1].

Из [2] известно, что схема начальной стадии компиляции запроса состоит из четырех этапов: запрос (текстовое представление) - синтаксический анализатор - препроцессор - генератор логического плана запроса - переписчик логического плана запроса. Дополним эту схему двумя этапами - синтаксический анализатор параллельного запроса и препроцессор параллельного запроса, которые будут предшествовать четырем классическим этапам компиляции. Препроцессор параллельного запроса, в отличие от классической схемы (где он предназначен для замены обозначений деревьями разбора и семантического контроля), в предлагаемой новой схеме модифицирует дерево запроса с целью выделения поддеревьев запроса пригодных для параллельного исполнения. В результате его работы формируется набор новых запросов, обработка которых, в дальнейшем, строится по классической схеме. Преобразования деревьев разбора запроса проводятся препроцессором с использованием заранее известного набора правил, с целью получения эквивалентного запроса. В некоторых случаях после проведения преобразований могут потребоваться дополнительные операции над наборами отношений, возвращаемых запросами.

Под эквивалентностью двух запросов здесь и далее мы будем понимать такие запросы, в результате исполнения которых формируются одинаковые во всех атрибутах кортежей отношения с точностью до порядка следования кортежей, если не задана инструкция сортировки, и с учетом порядка следования в противном случае.

Очевидно, что некоррелированные запросы допускают параллельное исполнение, поэтому все получившиеся подзапросы в дереве разбора запроса могут быть вычислены независимо. Следует заметить, что в общем случае дальнейшее вычисление запроса согласно дереву разбора можно проводить только при получении результатов всех нижестоящих подзапросов и выражений.

Исходя из вышеизложенного замечания, можно сформулировать цели, которые должны достигаться посредством эквивалентных преобразований запросов:

1. Правило преобразования должно из исходного формировать новый запрос, содержащий заранее заданное число некоррелированных подзапросов.

2. Полученные запросы должны обладать приблизительно равной стоимостью исполнения, так как дальнейшее вычисление запроса возможно только после вычисления соответствующих подзапросов, и в случае существенного превышения времени исполнения одного подзапроса над остальными, друге узлы системы (не занятые вычислением подзапроса) могут простаивать. Таким образом, преобразования запроса должно контролировать баланс нагрузки между узлами системы путем соответствующего формирования подзапросов.

3. На верхних уровнях дерева разбора запроса преобразование должно оставлять наиболее «дешевые» операции. Под термином «дешевые» здесь подразумеваются операции, для реализации которых не требуется обработки большого количества записей, так как, к примеру, при их вычислении уже будет невозможно воспользоваться информацией содержащейся в индексах.

4. Преобразование, по возможности, не должно увеличивать объем отношений, получающихся при вычислении подзапросов, для того, чтобы исключить передачу больших объемов данных между узлами системы. Большие объемы таких передач могут серьезно замедлить исполнение запроса и уменьшить выигрыш от параллельного исполнения запроса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

М. В. Локшин, О.Я. Кравец. Построение систем для параллельной обработки запросов к СУБД. // Телематика´2004: Труды XI Всероссийской научно-методической конференции (7-10 июня 2004). -СПб:ИТМО. 2004. С. 94-95.
Гарсиа-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных. Полный курс. -М. «Вильямс», 2003. - 1088 С.

МЕТОД СЪЕМА ИНФОРМАЦИИ В КВАНТОВО-КРИПТОГРАФИЧЕСКОМ КАНАЛЕ

Статья в формате PDF 126 KB...

06 09 2026 5:48:20

ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЦИКЛОПЕНТИЛАДЕНОЗИНА И ЛИДОКАИНА ПРИ ГЛОБАЛЬНОЙ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА У МЫШЕЙ

Статья в формате PDF 245 KB...

05 09 2026 1:33:48

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФУНКЦИИ РАЗЛИЧНЫМИ РЯДАМИ ФУРЬЕ

Статья в формате PDF 648 KB...

04 09 2026 3:54:10

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЭЛЕКТРОКАПИЛЛЯРНЫЕ ВОЛНЫ

Исследовано распространение нелинейных поверхностных гравитационных электрокапиллярных волн на поверхности жидкого проводника. Библиогр. 6 назв. ...

03 09 2026 3:43:45

РЕОРГАНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯМИ ХОЛДИНГОВОГО ТИПА В УСЛОВИЯХ ДИВЕРСИФИКАЦИИ РЫНОЧНЫХ ОТНОШЕНИЙ

Статья в формате PDF 164 KB...

02 09 2026 12:54:28

АЛЬФА-ФЕТОПРОТЕИН – НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ

Статья в формате PDF 133 KB...

01 09 2026 21:13:55

УПРАВЛЕНИЕ ЗАТРАТАМИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ: УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Статья в формате PDF 250 KB...

31 08 2026 20:18:24

Информация о проведении научных конференций Российской Академии Естествознания в г. Дубай (ОАЭ) 11-18 марта 2005 года

Статья в формате PDF 77 KB...

30 08 2026 22:15:30

ОБНОВЛЕНИЕ СИСТЕМЫ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КАК РЕЗУЛЬТАТ ВВЕДЕНИЯ НОВЫХ ФГОС

Статья в формате PDF 325 KB...

29 08 2026 3:42:13

ИЗВРАЩЕНИЕ РЕГИОНАРНЫХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПЕТЕЛЬ ЛЕКИХ У ЗДОРОВЫХ ЛИЦ И ПАЦИЕНТОВ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ БРОНХОЛЕГОЧНОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 113 KB...

28 08 2026 19:36:28

Статистическая обработка данных, полученных при исследовании анамалии положения зубов подростков города Краснодара

Статья в формате PDF 111 KB...

27 08 2026 18:13:16

РЕГЕНЕРАЦИЯ МИЕЛИНОВЫХ ВОЛОКОН В ПЕРИФЕРИЧЕСКОМ ОТРЕЗКЕ ПЕРЕСЕЧЕННОГО НЕРВА ПОСЛЕ ЕГО ПЕРВИЧНОГО И ОТСРОЧЕННОГО ШВА

Статья в формате PDF 85 KB...

26 08 2026 11:11:18

НЕРВНО-МЫШЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЯ ПРИ СПАСТИЧЕСКИХ ПАРЕЗАХ

Статья в формате PDF 252 KB...

25 08 2026 19:52:29

КРОВОИЗЛИЯНИЯ В АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИЕ БЛЯШКИ МОЗГОВЫХ АРТЕРИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИЕЙ, И ИНФАРКТЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Статья в формате PDF 266 KB...

24 08 2026 4:32:34

ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МЕТОД ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ, ОПЕРИРОВАННЫХ ПО ПОВОДУ ХРОНИЧЕСКОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ИШЕМИИ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Статья в формате PDF 112 KB...

23 08 2026 20:28:43

Функциональная активность нейтрофильных гранулоцитов у больных рожей на фоне применения антиоксидантов

Статья в формате PDF 103 KB...

22 08 2026 9:19:20

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ НА ОСНОВЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СТРУКТУР

Статья в формате PDF 118 KB...

21 08 2026 18:27:59

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ МАЛЫХ РЕК КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

Статья в формате PDF 149 KB...

20 08 2026 13:39:15

ЛОГОПЕДИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ С РАЗВИТИЕМ МЕЛКОЙ МОТОРИКИ РУК

Статья в формате PDF 166 KB...

19 08 2026 19:45:26

О МОРФОГЕНЕЗЕ ДОЛЕЙ ТИМУСА У ПЛОДОВ БЕЛОЙ КРЫСЫ

Разделение тимуса на истинные доли происходит у плодов белой крысы в процессе его неравномерного роста в плотном окружении, под давлением ветвей внутренней грудной артерии и сопровождающих вен. ...

18 08 2026 10:44:23

Заживление суставного хряща при имплантации минерального компонента костного матрикса

В эксперименте на пoлoвoзрелых крысах Wistar исследованы особенности регенерации суставного хряща коленного сустава после имплантации в зону повреждения гранулированного минерального компонента костного матрикса (МККМ), полученного по оригинальной технологии. Установлено, что МККМ имеет упорядоченную высокопористую структуру, близкую к естественной архитектонике костного матрикса и химический состав, соответствующий минеральному составу кости. МККМ обладает выраженными хондро- и остеиндуктивными свойствами, обеспечивает пролонгированную активизацию репаративного процесса, ускоренное органотипическое ремоделирование и восстановление поврежденного суставного хряща. ...

17 08 2026 19:18:57

О ПРОЕКТИРОВАНИИ И ПРАКТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Статья в формате PDF 97 KB...

16 08 2026 4:51:12

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ УПОТРЕБЛЕНИЯ АЛКОГОЛЯ И НАРКОТИКОВ СРЕДИ СТАРШЕКЛАССНИКОВ Г. АСТРАХАНИ

Статья в формате PDF 112 KB...

15 08 2026 14:47:19

ЗАВИСИМОСТЬ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ ОТ СТАДИИ РАКА ЛЕГКОГО

Статья в формате PDF 112 KB...

14 08 2026 10:35:22

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕНЕНИЙ ДЕФИНИТИВНОЙ СТРУКТУРЫ СЕЛЕЗЕНКИ НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И У ЧЕЛОВЕКА

Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение морфоструктуры селезенки. Дана сравнительная гистологическая хаpaктеристика соединительно-тканного каркаса и белой пульпы селезенки у животных в эксперименте и у человека. Представлены дегенеративные изменения гистологической структуры селезенки. ...