14. Параллельные архитектуры бд; масштабируемость, надежность, производительность.
3 архитектурных направления:
Симметричные многопроцессорные системы (SMP) — форма сильносвяз. многопроц. систем, раздел. единую опер. память и дисковую подсистему;
Слабосвязанные многопроц. системы (кластеры) — совокуп. компьютеров, объединенных в единую систему быстродействующей сетью и имеющих общую дисковую подсистему;
Системы с массовым параллелизмом (MPP) — системы с сотнями и более процессоров, имеющие многоуровневую структуру оперативной памяти.
Наиболее оптимальными с точки зрения стоимости и прозрачности наращивания можно считать SMP. Добавление процессоров в них обходится относительно дешево; при использовании соответствующих программ не требует изменения ПО или принципов администрирования, начиная с однопроц. систем. Для более дорогостоящих и ответственных систем необходимый уровень резервирования мб достигнут с помощью кластеров, в т. ч. состоящих из SMP-систем.
Требования, опред. качества соврем. СУБД:
масштабируемость;
производительность;
возможность загрузки разными типами задач;
обеспечение постоянной доступности данных (надежность или катастрофоустойчивость).
Масштабируемость — св-во выч. системы, которое обеспечивает предсказуемый рост системных хар-ристик при добавлении к ней выч. ресурсов.
В случае сервера СУБД можно рассм. 2 способа масштабирования — вертикальный и горизонтальный:
При гориз. увелич. кол-во серверов СУБД.
При вертик. увелич. мощность одного сервера СУБД.
При оценке сервера СУБД на базе SMP платформы стоит обратить внимание на 2 хар-ки расширяемости архитектуры: адекватность и прозрачность.
Св-во адекватности требует, чтобы архитектура сервера равно поддерживала 1 или 10 процессоров без переинсталяции или существенных изменений в конфигурации, а также доп. программных модулей;
Прозрачность — приложение не должно учитывать подробности реализации аппаратной архитектуры, способы манипулирования данными и программный интерфейс доступа к БД обязаны оставаться одинаковыми и в равной степени эффективными.
Факторы, влияющие на производительность СУБД:
поддержка параллелизма (параллельный ввод / вывод, параллельные средства и утилиты администрир., параллельная обработка запросов);
реализация многопотоковой архитектуры.
Эволюция в области информационных систем все отчетливее направлена в сторону объединения задач: оперативной обработки транзакций (OLTP), поддержки принятия решений (DSS)
Осн. факторы реализ. системы со смеш. загрузкой:
оптимизация запросов;
эффективное управление ресурсами (поддержка прозрачности доступа к ресурсам и эффективное использование каждого из них в отдельности);
параллельная обработка запросов.
Надежность обеспечивается с помощью:
оперативного администрирования;
функциональной насыщенности СУБД.