Диссертация (Разработка архитектуры, алгоритмов и принципов функционирования распределенного вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения), страница 11

Если выбираем атрибут, в котором редкоизменяется значение, то редко потребуется переносить его изменение изпервичной записи в соответствующую вторичную запись. Если выбираематрибут, который часто используется для фильтрации записей, то увеличиваетсявероятность по вторичным записям однозначно найти необходимый ОЦВК, вкотором хранится искомая первичная запись. Таким образом, эмпирическимпутем определяется “золотая середина” выбора поисковых свойств и поисковых61общих ссылок. Чтобы как можно реже происходила передача изменений ихзначений из первичной записи в соответствующую вторичную запись. При этомчтобы их было достаточно для поиска необходимого ОЦВК по вторичнымзаписям, в котором хранится искомая первичная запись, или чтобы хотя быуменьшить при поиске количество выбранных ОЦВК, в которых она можетхраниться.При эмпирическом определении поисковых свойств и общих ссылок,используя правило №3.2, следует также учитывать, что лучше сразу выделятьбольше таких атрибутов, чем меньше, поскольку, если в процессе эксплуатациипоявится необходимость в изменении их количества, то:• при добавлении таких атрибутов потребуется их добавить во все ОЦВК, атакже передать в эти атрибуты значения из соответствующих первичныхзаписей;• при удалении таких атрибутов потребуется только их удалить в каждомОЦВК.Алгоритм создания интегрального отношенияВ диссертации разработан алгоритм (рисунок 3.2) преобразования обычногоотношения, запись которого может содержать ссылку на запись из другого ОЦВК,в интегральное отношение согласно правилу №3.1 [52, 54].Вербальное описание этого алгоритма состоит в следующем [46, 52, 54]:1) для формирования «ВнешниеКлючи_3» выделяются атрибуты, которыемогут содержать ссылки на другие записи;2) дляформирования«ПоискВнешКлючи_33»выделяютсячастныеатрибуты из п.

1, а общие атрибуты из п. 1 выделяются по правилу №3.2;3) если не удалось выделить поисковые частные атрибуты в п. 2, то, значит,что преобразовывать обычное отношение не требуется, в противномслучае, продолжается анализ этого отношения, т.е. переходим к п. 4;4) для формирования «КодыОрганизаций_3_1» выделяются атрибуты,которые соответствуют частным атрибутам из п.

2;5) для формирования «Свойства_2» выделяются атрибуты, являющиеся62свойствами сущности (т.е. это атрибуты, значения которых не ссылаютсяна другие записи);6) для формирования «ПоискСвойства_22» выбираются атрибуты из п. 5 поправилу №3.2;7) формирование таблиц интегрального отношения на основе выделенныхатрибутов.началоВыделение атрибутов для «ВнешниеКлючи_3»Выделение атрибутов для «ПоискВнешКлючи_33»на основе атрибутов из «ВнешниеКлючи_3»Существуют частные атрибутыдля «ПоискВнешКлючи_33»?НетДаВыделение атрибутов для«КодыОрганизаций_3_1», соответствующиечастным атрибутам из «ПоискВнешКлючи_33»Выделение атрибутов для «Свойства_2»Выделение атрибутов для «ПоискСвойства_22»на основе атрибутов из «Свойства_2»Формирование таблиц интегральногоотношения на основе выделенных атрибутовконецРисунок 3.2 – Алгоритм формирования интегрального отношения для ВКИСЭОЭтот алгоритм можно использовать не только для создания и дальнейшегоразвития различных БД в ВКИСЭО, но также для адаптации БД (с произвольнойструктуройинаполнением)независимогоинтегрировать в ВКИСЭО [52, 54, 55].ОЦ,которыйнеобходимо633.2.

Алгоритмы распределенной обработки данных ввычислительном комплексе информационных сервисовэлектронного обученияРазработанная в диссертации ДМРД позволяет эффективно организоватьраспределенные данные в ВКИСЭО (п. 3.1). Однако для обработки таких данныхнеобходимо разработать соответствующие алгоритмы. На рисунках 3.3-3.6 и3.10-3.17 приведены разработанные в диссертации алгоритмы распределеннойобработки данных в ВКИСЭО [48, 52, 54, 58, 62, 63]: удаления, создания,изменения и выборки распределенных данных.Достоинства этих алгоритмов обусловлены используемой ДМРД, благодарякоторой они характеризуются следующими особенностями [48, 50, 52, 54, 55, 57,58, 61-63]:• скоростью выполнения запросов – при выполнении запроса, в общемслучае, обращение осуществляется только к тем ОЦВК, которыесодержат необходимые записи.

При этом записи из разных ОЦВКзапрашиваютсяпараллельно.Дляэтогозапрашиваемыезаписигруппируются по ОЦВК, чтобы за одно обращение к ОЦВК запроситьсразу все необходимые данные;• прозрачностьюрасположенияданных,посколькуреальноерасположение конкретных данных определяется во время выполнениязапроса;• минимальным объёмом передаваемых данных – это обусловленоотсутствиемизбыточныхданных,передаваемыхмеждуОЦВК,например, наличие и получение необходимых данных первичной записиможет быть, соответственно, проверено и получено по её вторичнойзаписи без обращения к ОЦВК, содержащему эту первичная запись;• надежностью получения результата запроса – если при обращении изодного ОЦВК в другое произошел технический сбой, то делаетсяповторная попытка обращения к нему без необходимости прерыванияобщего запроса (в общем случае, части запроса могут обрабатываться64параллельно).Количествоичастотатакихповторенийможетнастраиваться для конкретной функциональности, чтобы гарантироватьполучение запрашиваемых данных в разумных пределах времени;• гибкостью в настройке выполнения функциональности – возможностьадаптировать обработку данных пользователем под свои предпочтения(по скорости, по необходимым данным и по критериям их отбора) врамкахконкретнойуменьшитьобъемфункциональности,передаваемыхданныхпозволяяипользователюувеличитьскоростьвыполнения запроса.Далее в этом пункте используются следующие обозначения (п.

3.2.1-3.2.3):• C(A) – это означает, что запись C содержит ссылку на запись A;• N – количество ОЦВК, задействованных в первичной записи.3.2.1. Алгоритм создания данныхНа рисунке 3.3 приведен алгоритм создания интегральных записей в рамкахединой транзакции.начало11) Создается запись А в «ПервичныеКлючи_1»i := i + 12) Создается запись B(A) в «Свойства_2»4) Создается запись A’ в«ПервичныеКлючи_1» в ОЦВК_i3) Создается запись C(A) и D(С),соответственно, в «ВнешниеКлючи_3»и «КодыОрганизаций_3_1»5) Создается запись B’(A’) в«ПоискСвойства_22» в ОЦВК_ii := 06) Создается запись C’(A’) в«ПоискВнешКлючи_33» в ОЦВК_i1i<NНетконецРисунок 3.3 – Алгоритм создания данных интегральных записейДа65Примечания к рисунку 3.3 [54]:• в п.

1-3 создается первичная запись;• в п. 4-6 создается вторичная запись в i-м ОЦВК:ƒ в п. 5 запись создается только в том случае, если в интегральном отношении выделеныпоисковые свойства;ƒ в п. 6 запись создается в i-м ОЦВК только с такими ссылками на другие записи, которыехранятся в этой же i-м ОЦВК3.2.2. Алгоритм удаления данныхНа рисунке 3.4 приведен алгоритм удаления интегральных записей в рамкахединой транзакции.начало1) Логическое удаление записи А в«ПервичныеКлючи_1»i := 0i := i + 12) Логическое удаление записи A’ в«ПервичныеКлючи_1» в ОЦВК_ii<NДаНетконецРисунок 3.4 – Алгоритм удаления интегральных записейПримечания к рисунку 3.4 [54]:• в п. 1 логическое удаление первичной записи – это означает: заполнение атрибута«ПервичныеКлючи_1.ДатаЗакрытия»иизменениезначенияатрибута«ПервичныеКлючи_1.Статус» с «OPEN» на «DELETE»;• в п.

2 аналогично п. 1 логически удаляется соответствующая вторичная запись в«ПервичныеКлючи_1» i-м ОЦВК3.2.3. Алгоритм изменения данныхИзменение данных в интегральных записях может быть вызваноизменением ссылок (таблица «ВнешниеКлючи_3») и/или свойств (таблица«Свойства_2»), соответственно, на рисунках 3.5 и 3.6 приведены алгоритмы этихизменений в рамках единой транзакции.66начало1) Создается запись-дубликат А’ записи A в «ВнешниеКлючи_3»2) Создается массив Array для сбора изменений3) Запись B(A) в«КодыОрганизаций_3_1» изменяется?НетДа4) Создается запись-дубликат B’(A’) записи B(A) в «КодыОрганизаций_3_1»k := 0, h := Rk := k + 13Нет5) Tk – это поисковыйатрибут?ДаДа6) (Существует B’)и (Tk записи B’ и Bизменился)?НетНет7) в Tk записи Bэтот же ОЦВК?ДаДаНетДа8) В Array вставка на удалениеTk «ПоискВнешКлючи_33» вОЦВК из Tk записи B9) в Tk записи B’этот же ОЦВК?Нет10) В Array вставка на изменениеTk «ПоискВнешКлючи_33» вОЦВК из Tk записи B’111) Tk записи A’и A изменился?Да12) Tk – этообщий атрибут?13) В Array вставка наизменениеTk«ПоискВнешКлючи_33»вовсехвторичныхзаписяхНет14) в Tk записиB’ этот жеОЦВК?ДаНет15) В Array вставка на изменениеTk «ПоискВнешКлючи_33» вОЦВК из Tk записи B’2Рисунок 3.5 – Алгоритм изменения ссылок интегральных записей671216) ОЦВК из Tk записиB’ ранее был впервичной записи?Нет17) В Array добавляются данные для созданиявторичной записи в ОЦВК из Tk записи B’, еслиони ещё не были добавлены в ArrayДаk<hДаНетi := 0, j := NНачало параллельной обработки элементов Arrayi := i + 1Нет18) Существует ОЦВК_i в Array?Да19) отправка соответствующих элементов Array в ОЦВК_i для внесения измененийНачало обработки Array в ОЦВК_iНетДа20) Существует вторичнаязапись в ОЦВК_i?21) Создается вторичная записьв ОЦВК_i на основе Array22)Внесениеизмененийв«ПоискВнешКлючи_33» в ОЦВК_iЗавершение обработки Array в ОЦВК_ii<jДаНетЗавершение параллельной обработки элементов ArrayконецОкончание рисунка 3.5368Примечания к рисунку 3.5 [54]:• “этот же ОЦВК” – ОЦВК, в котором выполняется алгоритм;• R – количество атрибутов, которые могут содержать ссылки;• АтрибутыTk(1 ≤ k ≤ R)в«ВнешниеКлючи_3»,«ПоискВнешКлючи_33»и«КодыОрганизаций_3_1» взаимосвязаны между собой;• в п.