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.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА (монография)

Статья в формате PDF 107 KB...

27 09 2026 22:48:25

МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ КОРРЕКЦИИ КАРДИОСКЛЕРОЗА МЕДЛЕННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДИНАМИЧЕСКИМ ХАОСОМ

В отличие от известной методики математика Лоскутова и кардиолога Ардашева по лечению тяжелых аритмий хирургической абляцией зон хаотизации сердца, в работе предложен в форме биоинформационной и математической моделей подход для терапевтической, противовоспалительной методики снижения хаотизации. Проведена метаболическая реконструкция патобиохимии кардиосклероза и его коррекции. Кардиосклероз рассматривается, как аутовоспалительный процесс на базе медленного (недели, месяцы) «неправильного» взаимодействия депо углеводов и жиров. Расчеты показывают, что при медленных (годы) сценариях тренировки сердца и защите его от свободных радикалов и воспалений при стрессе цитопротекторами и пептидотерапией, могут возникать мультициклы, обеспечивающие снижение хаоса. Это создает условия прекондиционирования, тесно связанные с условиями для обновления клеток в сердце. ...

26 09 2026 7:52:21

ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ РЫНКОМ МЕДИЦИНСКИХ УСЛУГ (монография)

Статья в формате PDF 138 KB...

25 09 2026 8:26:45

Использование новых биогенных клеящих составов в пластической хирургии суставного гиалинового хряща

Статья в формате PDF 109 KB...

24 09 2026 1:16:11

ВЫБОР ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Статья в формате PDF 272 KB...

23 09 2026 19:14:48

ДИНАМИКА УРОВНЯ ЦИТОКИНОВ У ДЕТЕЙ, БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ВИРУСНЫМ ГЕПАТИТОМ С

Статья в формате PDF 133 KB...

22 09 2026 16:27:33

АНАЛИЗ ПОНЯТИЯ «СИСТЕМЫ» С ЦЕЛЬЮ ПОИСКА «ЦЕЛОГО»

Любая научная дисциплина строится на основных понятиях, которые, являясь фундаментальными, имеют философский исток. В биологических науках среди прочих таковыми являются понятия «системы» и «целого». В настоящее время возникла необходимость по-новому взглянуть на их роль в решении вопроса о функционировании живого организма, на их взаимоотношения и структурно-функциональное наполнение. Первый шаг в таком рассмотрении сделан авторами настоящей статьи, в которой определено место этих понятий в описании функций живого, как в теоретическом, так и в пpaктическом плане. ...

21 09 2026 11:16:40

КАПСУЛИРОВАНИЕ МНОГОВЫВОДНЫХ BGA МИКРОСХЕМ

Статья в формате PDF 135 KB...

20 09 2026 21:32:53

К изучению почвенных водорослей охраняемых территорий Северо-Западного Кавказа

Статья в формате PDF 114 KB...

19 09 2026 5:31:21

Актуальные проблемы налогообложения физических лиц в РФ

Статья в формате PDF 560 KB...

18 09 2026 13:12:34

ПСИХИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА В УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОМ ПРОЦЕССЕ СТУДЕНТОВ ЛЫЖНИКОВ-ГОНЩИКОВ

Статья в формате PDF 125 KB...

17 09 2026 0:15:52

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ КОРМОВ ДЛЯ СОБАК

Статья в формате PDF 271 KB...

16 09 2026 15:55:24

Математические методы анализа экономических кризисов

Статья в формате PDF 113 KB...

15 09 2026 18:46:30

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ МЕНЕДЖЕРОВ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ В СИСТЕМЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ КООПЕРАЦИИ

Статья в формате PDF 234 KB...

14 09 2026 13:55:24

ВЛИЯНИЕ ОРИЕНТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ И ТЕРМООБРАБОТКИ НА ПРОЧНОСТЬ, РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И РАДИАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ ПОЛИИМИДНЫХ ПЛЕНОК

Статья в формате PDF 129 KB...

13 09 2026 7:12:12

ТРАНСФОРМАЦИЯ СОВРЕМЕННОЙ ЛИЧНОСТИ В МЕЖКУЛЬТУРНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ

Статья в формате PDF 315 KB...

12 09 2026 18:55:37

КД как диагностический метод при верификации синуитов

Статья в формате PDF 112 KB...

11 09 2026 22:56:31

ОЦЕНКА МИГРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ В ГОРНО-ЛЕСНЫХ БУРЫХ ПОЧВАХ (ЮЖНЫЙ СКЛОН Б. КАВКАЗА)

Выявлены особенности распределения элементов в системе породы-почвы в результате почвообразовательного процесса в горно-лесных бурых почвах. ...

10 09 2026 2:38:55

«ВЕЛИКАЯ ДЕПРЕССИЯ» – СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД

Статья в формате PDF 268 KB...

09 09 2026 5:17:28

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ СИСТЕМНОМ АНАЛИЗЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТАДИЙ СОВМЕСТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФЕНОЛА И АЦЕТОНА

Статья в формате PDF 105 KB...

08 09 2026 10:13:22

Формирование эффективной стратегии образовательного учреждения

Статья в формате PDF 114 KB...

07 09 2026 5:54:48

ФАКТОРЫ РИСКА РАЗВИТИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ОДАРЁННЫХ ДЕТЕЙ

В рамках решения задачи развития интеллектуальных способностей одарённых детей сегодня отчётливо просматриваются факторы риска. Значимыми факторами риска являются неудовлетворение потребностей определённых групп детей в питании, распространение среди подрастающего поколения вредных привычек, стресс, изменяющиеся условия окружающей природной среды. ...