Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ МУЛЬТИЗАПРОСА'

ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ МУЛЬТИЗАПРОСА Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
7
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПТИМАЛЬНОГО ПОРЯДКА ОБРАБОТКИ / МИНИМАЛЬНОЕ ВРЕМЯ ОБРАБОТКИ / МЕТОДОПТИМИЗАЦИИ МУЛЬТИЗАПРОСА

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Брехов Олег Михайлович, Вунна Джо Джо

Предложен план оптимизации по времени выполнения мультизапроса при обращении к базе данных на основе упорядочивания конъюнкции элементарных запросов. Рассмотрены два способа выполнения мульти запросов: независимо друг от друга и совместно. Задача является актуальной для баз авиационно-космических систем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Брехов Олег Михайлович, Вунна Джо Джо

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ МУЛЬТИЗАПРОСА»

Электронный журнал «Труды МАИ». Выпуск № 76

www.mai.ru/science/trudy/

УДК 004.657

Оценка времени выполнения мультизапроса

1* 2 Брехов О.М. , Вунна Джо Джо

1 Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет),

МАИ, Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия 2

Академия обороны, Пьи У Лин, Республика Союза Мьянма e-mail: obrekhov@mail. ru

Аннотация

Предложен план оптимизации по времени выполнения мультизапроса при обращении к базе данных на основе упорядочивания конъюнкции элементарных запросов. Рассмотрены два способа выполнения мульти запросов: независимо друг от друга и совместно. Задача является актуальной для баз авиационно-космических систем.

Ключевые слова: эффективность оптимального порядка обработки, минимальное время обработки, методоптимизации мультизапроса. 1. Введение

Уменьшение суммарного времени выполнения запросов мультизапроса может быть достигнуто за счет совместной обработки подмножества элементарных запросов, являющегося пересечением запросов мультизапроса. Известно[1, 2], что

порядок обработки элементарных запросов является существенным параметром времени обработки запросов. Здесь, в развитие нашей работы [3] рассматривается задача формирования плана выполнения мультизапроса с учетом порядка обработки элементарных запросов в мультипроцессорной базе данных авиационно-космических систем.

2. Обработкамультизапроса

Сформулируем ряд утверждений.

Пусть в мультизапрос состоит из п запросов 3 ¿, I = 1 ,п, элементарные запросы которых образуют упорядоченные множества 5 ¿, I = 1 ,п, с последовательными (без пропусков) номерами элементарных запросов.

Утверждение 1.

Пусть выполняются условия:

Вложение множеств: 5 1 эх2 3 • • • 3 51 з • • • 3 5п

Пересечение множеств: 5 = 5п = П П= 15 ¿.

Выполнение элементарных запросов подмножеств

обеспечивает уменьшение времени совместного выполнения запросов мультизапроса.

Доказательство следует по индукции:

Обозначим параметры элементарного запроса ЭЗ^ I = 1,. . . : т - требуемое время и Р! - вероятность успеха при его выполнении.

Пусть запрос Зи-1 образован элементарными запросамис последовательными номерами:

ЭЗ^+1, ЭЗЛ+2, ■ ■, ЭЗ^+г, ЭЗ¡1+1+1, ЭЗЛ+г+2,.., ЭЗЛ+г+тп, ЭЗЛ+г+тп+1, ЭЗЛ+г+тп+2,.., ЭЗЛ+г+тп+с и запрос 3 п образован элементарными запросами,соответственно:

3 3 н+г+1 ' 3 3 н+г+2 '. ■ ■> 3 3 н+г+т-

При несовместном выполнении этих двух запросов имеем следующее время: Для запросаЗ п _ ^

/ (1Т1-1

= тЬ+1 + Рк+1Тк+2 + Рй+1РЬ + 2ТЬ+3 +----1" I Р;

1г+1-1

(к+1 \ ( (к+1+т-1

п

Р] I I тíг+¿+1 + + +----1" I Р] I Тк+1+т

]=к+1 / у \]=к+1 +1

(Ь+г+т \ / /íг+¿+ш+/-1 \

Р/ ) ( Т/1+г+гтг+1 + Рк + 1+т+1^Ь+1+т+2 +----1" I I Т

_/'=7г+1 ) у \]=1г+1+т+1 у

для запроса

73„ = тн+г+1 + р н+г+1 Т н+г+2 + —I" ( П у+г+7+/Ру)т н+г+т-

Суммарное несовместное время выполнения этих запросов:

Тн СО В М ^3 „_ ! + ^3 „ ■

При совместном выполнении этих запросов получаем:

к+1+т \ / [¡1+1-1 Тсовм = + ( Р; ] I тЬ+1 + Рк+1Тк+2 + Рк+1Рк+2тк+3 ^-----Ь I Р/ | 1й+г

(П+1 + ТП \ / / (1-Г1-Г//1-Гу -х \

Р/ ) ( Т/г+г+г?г+1 + Píг+¿+ш+lтíг+¿+ш+2 +----Н Р; )

_/'=7г+1 у у у]=И+1+т+1 у

Очевидно, разность

/г+í+ш \ \ т / И+1+1—1

Т'нсовм — ^совм — ( 1 — | | | Р; ) I ^ | | | Р; Тк+1+1

\] = И+1+1 / / ¿ = 1 \]=к+1 +1

больше 0.

Последовательно проводя аналогичные рассуждения для пар запросов

( 3 п _^+153 п _¿), I = 2 , п — 1, полностью завершаем доказательство. Утверждение 2.

Пусть пересечение множествэлементарных запросов 5 ¿, I = 1 , п, есть подмножество 5 = 5п = П П= 0.5 ¿. Если подмножество ^ образовано элементарными запросами с последовательными номерами, начиная с первого элементарного запроса ЭЗ1, то выполнение элементарных запросов подмножества 5 первыми обеспечивает уменьшение времени совместного выполнения

относительнонесовместного выполнения запросов мультизапроса на время (п-1) , где - время выполнения элементарных запросов подмножества .

Доказательство следует из факта, что выполнение элементарных запросов подмножества первыми не нарушает оптимальный по времени порядок обработки всех п запросов.

В случаях, когда запросы не удовлетворяют Утверждениям 1 и 2 эффективность совместной обработки по критерию времени выполнения мультизапроса зависит от параметров т и и не всегда лучше не совместной обработки запросов.

Далее мы расмотрим именно этот случай с оценкой времени выполнения мультизапроса в мультипроцессорной базе данных.

Пусть запросы мультизапроса определены следующими параметрами:

к- число элементарных запросов, образующих запросы мультизапросаЗ1 , З2 , ...,

З, ,

элементарные запросы образуют й групп по и элементарных запросов в каждой группе,

каждый запрос Зг- I = 1 , гг,содержит две группы элементарных запросов с номерами:

1-ая группа: ЭЗ(1-1)и+1 ,..., ЭЗш, ...,Э^^+1)и+(1-1)и+1,.--,Э^^+1)и+т,.--, ЭЗ (а-1)(у+1)п+{1-

1)и+1,.--,ЭЗ (¿-1)(у+1)и+1иг/ = 0,^ — 1,

2-ая группа: ЭЗга+1,. • -,ЭЗга+и .

Рис. 2.1. иллюстрирует мультизапрос при значениях параметров к = 32,^ =2, и=4, V

э35 Щ Э3з Э317 Э321 ээ25 Э39 ЗЭ32

3\

32

з3

Рис. 2. 1. Мультизапрос при значениях параметров к = 32,^ =2, и=4, V = 3

Пусть параметры элементарных запросов ЭЗ^ = 1,... : требуемое время т обработки элементарных запросов в строке таблицы при его выполнении соответствует закону геометрической (ГП) или арифметической (АП) прогрессий и вероятность успеха = р.

Определим время выполнения мультизапроса при совместном и несовместном выполнении запросов (здесь для упорядоченных таблиц).

3. Геометрическая прогрессия

3.1. Совместное выполнение запросов мультизапроса (закон ГП)

Время выполнения мультизапроса при совместном выполнении запросов:

при г = 1

Т = т (1 _(арН ( 1_ (р^^Л /п, (1_а"Г) \ 1 Г со в<г=1 = т(1 _ (ар))( 1 _ р" а"("+Д п 1Р и _ а" У / -

Соответствующие значения времени выполнения запросат Гсовг=1 при вариации значений параметров отражены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Время выполнения запросаТ Г с о г=1 /п

V к = 32, и = 4,1; = 3, й = 2

а

1.1 1.2 1.25

0.2 4.04373 12.0387 20.4254

0.4 6.03462 23.9337 52.1223

0.5 8.2025 41.9554 106.168

0.6 12.2274 80.1791 225.418

0.7 20.186 159.449 476.209

0.9 81.027 715.329 2176.77

при г > 1

/

1г,сов,г>1,7 - + Р" \ 1 - (раг)2 /

или

аш> ^ + р7аи(г+1) + р27а2и(г+1) + р3^аЗи(г+1) + ... + ^-1)^-1)1^+1)^

V

+ (1 + + р2га2и^+1^ + р3Та3и^+1^ + - + р^-1^"1)"^1)) + ра~аи^~2^ -^-+... + р"7а- -^-V >

1 - ргаиО+1) \ 1-рга"("+1) \ 1-ргаи("+1)

1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Г^Г,СОВ,Г>1,У ^

3.2. Несовместное выполнение запросов мультизапроса (закон ГП)

Время выполнения мультизапроса при несовместном выполнении запросов: При г = 1

_ /1-(ар)"\ / 1-(р2цац("+1))Л / и т (1-аи»\\ 1 г несов<г=1 - (ар 1 -р^"а«С+1) Д ^ а - а"у/ '

Соответствующие значения времени выполнения запросат г,несов,г=^ри вариации значений параметров отражены в таблице 3.3.

Таблица 3.3. Время выполнения запросаТ г не с о в г=1/п

V к = 32, и = 4,1; = 3, й = 2

а

1.1 1.2 1.25

0.1 5.17748 8.38019 10.7474

0.2 5.91279 9.72626 12.5808

0.3 6.91015 11.6744 15.3358

0.4 8.359 14.8517 20.1832

0.5 10.6787 21.1038 31.2159

0.6 14.9604 37.1016 65.7509

0.7 24.4942 89.4398 200.641

0.8 50.0024 283.171 759.617

0.9 126.557 1006.11 2984.32

При г > 1

ТГ„.,>Ц = + (1^) ) + (Ш) Л = ^

3.3. Сравнение совместной и несовместной обработки запросов (закон ГП)

Сравним выражения времени выполнения запроса для несовместной и совместной обработки мультизапроса.

Совместное выполнение запросов мультизапроса имеет смысл, если выполняется неравенство Т г, н е с 0 в > Т г, с 0 в , т.е. если

'1-(арУЛ (1 - (р2иаи(и+1)) \ ( /1 — аь

ч 1 - (ар) Д I 1 -р2иаи(у+1) II а у 1 — а

1 -риаи(г7+1) )\ и \1 — а

Рассмотрим ряд частных случаев: 1) При й = 1 находим

/1 - а \

Это выражение, по крайней мере, больше 0

если

ури > 1, или

ри >-V

2) Пусть значение вероятности р — 0.

> О

Тогда, н а п р и ме р, п р и г > 1 имеем:

_. ат - 1

Тг,несов,гхи = п(а' 1 + рагг ')——7+ о(р)

аи — 1

Тт,с0В,г> у = <а>-г + ра2г~Оат + о(р)

Поэтомусовместная обработка запросов требует меньше времени,чем

несовместная, если

. /а""—1 \ _

7,г,несов,г>1,; - Гг,сов,г>1,; = ^(У"1 + ра2Г~]) ~ О.™) + о(р) >0,] = 2,\

■ — ауи > О

или

/а™ - 1 V а" — 1

или если

пи+ —< 2 .

Например,для

а = 1.1, V = 4, и = 6

находим:

1 . 1 6 + -1- < 2 ил и 1.87 3 1 < 2.

1 ]24

Поэтому здесь совместная обработка запросов требует меньше времени, чем несовместная.

Однако дляз н ач е н и й п ар а м е т р о в п = 1 . 1 ,11 = 4, и = 8 получаем:

1

1 I8 Н--> 2

т.е. здесь несовместная обработка запросов требует меньше времени, чем совместная.

3) В таблице 3.5 и на рис. 3.1, рис. 3.2 ирис. 3.3представлены сравнительные результаты расчетов времени совместной и несовместной обработки запросов мультизапроса.

Таблица 3.5. Время совместной и несовместной обработки запросов/п. ГП

V /с = 3 2 , и = 8,11 = 4, (й = 1

г а

1.2

Мах(Тс 0В(г,у)) Мах (Тнес0В(-г^ )

0.2 1 449.761 135.905

2 551.085 169.961

4 741.281 338.5

8 865.902 899.976

0.3 1 533.957 161.478

2 663.582 221.466

4 825.154 531.919

8 915.29 1260.64

0.4 1 655.627 199.784

2 814.743 327.083

4 916.452 823.626

8 1008.97 1712.27

0.5 1 841.193 267.004

2 1015.34 534.192

4 1026.31 1242.56

8 1087.18 2174.36

0.6 1 1138.37 418.33

2 1280.44 1011.09

4 1193.83 1875.8

8 1155.49 2643.14

0.7 1 1634.82 856.042

2 1633.18 1922.52

4 1376.74 2712.76

8 1217.09 3116.45

0.8 1 2501.58 2317.19

2 2129.64 3677.54

4 1577.26 3782.83

8 1273.93 3592.98

0.9 1 4108.75 7359.03

2 2804.43 6849.44

4 1797.61 5115.41

8 1327.26 4071.87

2500

я

и

н 2000

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

е

н

л о 1500

п

ы

в 1000

я

м

е 500

р

в

0

¿> ^ ^ / <-> / / & ^ / <5 <? <г <5

г - число процессоров, р - вероятность успеха

а=1.2(совм) а=1.2(нез)

Рис.3.1. Времявыполнения мультизапроса при совместной и несовместной обработки запросов/п (а=1.2, р < 0 . 5 ). ГП

я

и

н

е

н

л

о

п

ы

в

я

м

е р

в

8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

,> Л > А ЛЛ «у Л > А <Ъ ,> > А °> ,> Л > А

Л- Г>- <5- Л- Л-

5 <г <?

г - число процессоров, р - вероятность успеха

а=1.2(совм)

а=1.2(нез)

Рис.3.2. Времявыполнения мультизапроса при совместной и несовместной обработки запросов/п (а=1.2, р > 0 . 5 ). ГП

4000

ьч

К 3500 5 3000 ® 2500 § 2000 § 1500 * 1000 § 500

л п « 0

ч.

о

II II II ~ II II II II

О II

О II

о

II

о

II

г-число процессоров, р- вероятность успеха

а=1.2(совм) а=1.2(нез)

Рис.3.3. Времявыполнения мультизапроса при совместной и несовместной обработки запросов/п (а=1.2, 0 . 8 > р > 0 . 7 ). ГП

Очевидно, что совместная обработка запросов мультизапроса обеспечивает меньшее время по отношению к несовместной обработке при возрастании вероятности успеха, кроме того, увеличение числа процессоров может привести не

к уменьшению, а к увеличению времени выполнения мультизапроса, см. рис. 3.4.

9

Я-число процессоров -• • —• -•-•— •- • •-•-

0

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1

^-вероятность успеха

Рис.3.4. Минимальное число процессоров,обеспечивающие минимальное время

обработки мультизапросов (Я). ГП

4. Арифметическая прогрессия

4.1. Совместное выполнение запросов мультизапроса (закон АП)

Время выполнения мультизапроса при совместном выполнении запросов: При г = 1

т -

1а,сов,г=1 — п 1_

(! + Т^Г + Р "Д(V + 1) ( 2Ц)2 + Р^" (V Т^Г + "Л'^Т^" +

1—р2и Г у ■> (1-р2И)2 Г V 1-р2" 2 1-р2

1-цр"-1 + (ц-1)р" 1-р2' (1-р2")2 )\ р (1-р)2 1-р2

у (у +1 ) идР2 ц р ' )Р )] + ра р ' )Р р (у + ри).

Соответствующие значения времени выполнения запросаТ а с 0 в г _ х при вариации значений параметров отражены в таблице 4.1.

Таблица 4.1. Время выполнения запросаТа с0 вг=1 /п

V к = 32, и = 4,17 = 3, й = 2

Д

0.14 0.2 0.61

0.1 3.02914 3.8512 9.46862

0.2 3.47242 4.42574 10.9401

0.3 4.03472 5.15645 12.8216

0.4 4.74911 6.08661 15.2262

0.5 5.68747 7.3088 18.3878

0.6 7.06629 9.09869 22.9867

0.7 9.5859 12.3474 31.2178

0.8 15.6288 20.1059 50.6991

0.9 34.1392 43.9394 110.907

При г > 1

Т'а,сов,г>1,_/ Т1-

1 — рг

1-р2

(1 + (I - 1)д + (1 + (2г - ¿)Д)р) -—^ (1 + ур^) +-1—иу (1 + р-

1 — рг

1-р

й-

1 — рг

+

( ё-Л -(V + 1)и (1 + г?р г 1 рг

1 - йрТ^ + (с* - 1 )р°

(1-рг)

+ 2гДр2(1 + р)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

. и ——? , / и . \ -

1-р

(1-Р2)2

4.2. Несовместное выполнение запросов мультизапроса (закон АП)

Время выполнения мультизапроса при несовместном выполнении запросов:

При, г = 1

*а,несов.

1,г= 1 - И-

1-р"

1-Р

1-Р

2d.ii

1-р2

■ + ггД

(г? — 1)р 1 — р2йи 2 1-р2

■ + г?(г? + 1)ггДр2

1 - ар(й~1)2и + {а- 1)р

2ис1

+ г?р" I (1 + ш?Д) -—- + р2ииА(г> + 1)

+ г?рД

1 - р2и

1 - ггр"-1 + (и - 1)ри 1 - р2<*и

(1 - р2")2

1 - ар{й~1)2и + (с? - 1 )р2ий (1 - р2")2

(1 - Р)2

1-р"

Соответствующие значения времени выполнения запроса та,несов,г=1при вариации значений параметров отражены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Время выполнения запросата, нес о вг=1 /п

V к = 32, и = 4,17 = 3, й = 2

Д

0.14 0.2 0.61

0.1 5.25204 6.07434 11.6934

0.2 5.98462 6.94231 13.4865

0.3 6.96246 8.10963 15.9487

0.4 8.34022 9.77174 19.5538

0.5 10.4234 12.3192 25.2738

0.6 13.887 16.6251 35.336

0.7 20.4186 24.8979 55.5069

0.8 34.677 43.291 102.153

0.9 70.1311 89.7126 223.519

При, г > 1

1—рг

Г^а,несов,г>1,7 ^ \ _ р2

((1 + а - 1)Д) + (1 + (2г - 0Л)р)

1-р

2-сЛ

1-р'

+ рг) V + ргиу2А

1-Р

2-сЛ

+

р г(г; + 1)г?иД II + рг )

(1-Р2)2

+ иА

1-Р'

2-сЛ

— 1)\ [1 — рг

' л и.--^

1--рг +

+ 2г?гДр2(1 + р) 1 2г

1-р2

1-р

2-а\

(1-Р2)2

4.3. Сравнение совместной и несовместной обработки запросов (закон АП)

Рассмотрим следующие случаи: 1) Приг = 1, й = 1 имеем:

1 - рк ( 1;(1;-1) \ д /1 - рк" ТЯНРГПНГ=1(сг = 1) -17+иД---+ Ри17(1 + 17иД) +(17 + 17 ри)рА\ Г

1 ~р

1 ~р

Та,сов,г=1<^ = 1) = + УиА) + Vй [у + икУ{У2 + (1 + ури) рА I

1 - рк\

Тогда,

Та,несов,г=1(^ — 1) Т'ас0В;Г= 1С^ — 1)

1 —Рк( л /17(17 — 1)

1 — р

Г л (У(У -Р \ , ( (у-щ

(17 — 1) + иД I-2--у) + р (иА)у[у--2—)

1 - крк~г + (к- 1)рк

+---^-—(17-1)

(1-Р)2

Легко показать, что еслиу > 2 , то

Та,несов,г=1(^ — 1) Т'ас0В;Г=^ (Й — 1)

всегда больше нуля, т.е. совместная обработка запросов требует меньше времени, чем несовместная.

2) Пусть значение вероятности р — 0.

Тогда имеем:

та„г>и = + (у - 1)А + иД + рр^1 + (2г -у)А + цА~ 1}^ + о(р)

Та,сов,г>и = (1 + 0' - !)д + + Р(1 + (2г -))Д + ирЛ) + о(р)

При всегда совместная обработка запросов требует меньше времени,чем несовместная.

При имеем:

Гнесов, = 2 (1 + 0' - 1)А + Цд) + 2р (1 + (2г-i)^ + иА^ + о(р) 7С0В; = 1 + 0' - 1) А + 2иД + р ( 1 + ( 2 г - у) Д + 2 иД) + о (р) , ) = 22т, Та,несов,г>1,У - Та,С0В,г>1,У = 1 + (/ ~ Ш ~ "Д + РС1 + (2г ~))Л) ~ + «(Р)-

Следовательно,совместная обработка запросов требует меньше времени,чем несовместная, когда при р — 0 имеем:

и<) - 1 + 1/Д.

3) В таблице 4.5 и на рис. 4.1, 4.2 и 4.3 результаты расчетов времени совместной запросов мультизапроса.

Таблица 4.5. Время совместной и несовместной обработки запросов/п

V к = 3 2 , и = 8,17 = 4, й = 1

г Д

0.61 9.2

Мах(Тс 0В(г,у)) Мах (Тнесов(-Г1у)) Мах(Тс 0В(г,у)) Мах(Тнесов(-Г1у))

0.2 1 26.4125 42.3626 380.75 568.501

2 108.71 343.651 1152.1 5112.52

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4 38.0009 47.0381 75.8656 639.13

8 40.2703 50.184 93.833 689.28

0.3 1 30.8075 49.0395 444.516 659.143

2 73.1095 196.264 584.887 2879.58

4 41.5723 53.1455 90.6384 721.722

8 43.8513 58.1668 127.765 804.043

0.4 1 36.9024 58.2097 533.044 784.037

2 63.0898 147.17 383.512 2125.79

4 46.5778 61.2886 111.381 832.877

8 47.2766 65.3451 161.413 906.674

0.5 1 45.8517 71.6656 663.042 968.204

2 62.64 130.064 295.644 1849.41

4 53.1 71.55 139 973.5

8 50.6017 71.88 195.2 999.6

0.6 1 60.0233 93.5052 868.331 1269.46

2 68.8996 129.664 260.63 1817.14

4 61.2214 84.0122 174.403 1144.5

8 53.8829 77.892 229.667 1084.64

0.7 1 84.8198 134.349 1224.81 1839.11

2 82.5525 142.49 261.885 1972.09

4 71.0245 98.7577 218.498 1346.78

8 57.1806 83.4734 265.486 1163.19

представлены сравнительные и несовместной обработки

0.8 1 133.875 224.089 1921.18 3106

2 106.158 169.244 298.32 2318.15

4 82.5919 115.869 272.19 1581.25

8 60.561 88.696 303.474 1236.32

0.9 1 243.918 449.482 3460.47 6320.17

2 143.619 212.581 372.202 2885.33

4 96.0062 135.429 336.389 1848.82

8 64.0983 93.6164 344.602 1304.9

400 ьч К 350 К и зпп 300

Рч §250 В 200 СО 1 ЦП =4 \ ж

ш 2 100 & 50 « п

¿> ? / ^ ^ ^ ^ <-> ? / ¿> <г <5 <г г - число процессоров, р - вероятность успеха Д=0.61(совм) Д=0.61(нез)

Рис.4.1. Времявыполнения мультизапроса при совместной и несовместной обработке запросов/п (Д = 0 . 6 1 ,р < 0 . 5 , й = 1 ) . ГП

500

я 450

и н 400

е н 350

л о 300

п 250

ы в 200

я м 150

е р 100

в 50

0

> ,5ь .Л > л

^ ¿у

<' <' <' <' $>

9> уУ > Я> °> ^ > А

¿у'

г - число процессоров, р - вероятность успеха

Д=0.61(совм)

Д=0.61(нез)

Рис.4.2. Времявыполнения мультизапроса при совместной и несовместной обработке запросов/п (Л = 0 . 6 1 ,р > 0 . 5 , сС = 1 ) . ГП

Очевидно, что совместная обработка запросов мультизапроса обеспечивает всегда меньшее время по отношению к несовместной обработке при сС = 1 , но при сС > 1 это не всегда так.

5

в о

Ср 4

о с с

е ц

о р

п

3

2

о л с и ч

1

0,2

Совместная обработка

0,3

0,4

0,5 0,6

0,7

0,8 0,9

р-вероятность успеха

0

Рис.4.3. Минимальное число процессоров, обеспечивающие минимальное время

обработки мультизапросов (Я). АП

5. Выводы

Результаты проведенных здесь экспериментов для выделенных двух законов (геометрическойили арифметическойпрогрессий) задания параметров мультизапроса показали:

5.1. параметр «вероятность успеха» при выполнении запроса является существенным параметром, влияющим как на выбор совместного и несовместного метода обработки мультизапроса, так и на определение числа процессоров,

5.2. совместная обработка запросов мультизапроса обеспечивает время не всегда меньшее по отношению к несовместной обработке,

5.3. увеличение числа процессоров может привести не к уменьшению, а к увеличению времени выполнения мультизапроса.

6. Заключение

6.1. Сформулирована и решена задача уменьшения времени обработки запросов мультизапроса на основе упорядочивания элементарных запросов посредством совместной и не совместной их обработки.

6.2. На основе доказанных двух утверждений определены требования к параметрам мультизапроса и порядку его выполнения, при выполнении которых

совместная обработка обеспечивает минимальное времяобработки запросов мультизапроса.

6.3. Проведенные численные эксперименты для двух законов задания параметров мультизапроса демонстрируют эффективность решения задачи выбора совместного или несовместного выполнения мультизапроса, что является важным при формировании Плана обработки запросов к базе данных авиационно-космических систем.

Список литературы

1. Paura S.M. Tsai, Arbee L.P. Chen. Optimizing Queries with Foreign Function in a Distributed Environment", IEEE Trans. On Knowledge and data engineering, vol.14,No.4,July/August 2002.

2. Брехов О.М. Аналитическая оценка оптимальной обработки запросов // Успехи современной радиоэлектроники. 2012. Т.12. №7. C. 37-45.

3. Брехов О.М., Вунна Джо Джо, Тан Хлаинг Мьинт. Оптимизация плана выполнения мульти и вложенных запросов // Журнал «Наукоёмкие технологии» 2014г. №1, с. 101-106.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.