ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ РЕАЛІЗАЦІЇ РОЗПОДІЛЕНИХ ACID ТРАНЗАКЦІЙ ЗА ТЕХНОЛОГІЄЮ РЕПЛІКАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2021.16.019Ключові слова:
розподілена база даних, транзакція, продуктивність, ACID, NOSQL, NEWSQL, MongoDB, VoltDBАнотація
Сьогодні бази даних є невід’ємною частиною більшості сучасних застосувань, призначених для зберігання великих обсягів даних та звертань від багатьох користувачів. Для рішення бізнес-задач в таких умовах бази даних масштабуються, найчастіше горизонтально на декількох фізичних серверах з використанням технології реплікування. При цьому багато бізнес-операцій потребують реалізації транзакційності з дотриманням ACID-принципів:. Для реляційних СУБД, які традиційно підтримують ACID транзакції, горизонтальне масштабування не завжди ефективно через обмеження самої реляційної моделі. Отже існує прикладна проблема ефективної реалізації ACID транзакцій для горизонтально розподілених баз даних. Предметом дослідження є методи реалізації ACID транзакцій в розподілених базах даних, що створено за технологією реплікування. Мета роботи – підвищення ефективності реалізації ACID транзакцій для горизонтально розподілених баз даних. В роботі вирішуються наступні завдання: аналіз та вибір найбільш актуальних методів реалізації розподілених ACID транзакцій; планування та експериментальне дослідження методів реалізації ACID транзакцій на прикладі використання NoSQL СУБД MongoDB та NewSQL СУБД VoltDB; заміри метрик продуктивності використання цих методів та формування рекомендації щодо їх ефективного використання. Використовуються такі методи: системний аналіз; методи проектування реляційних баз даних та їх об’єктів; методи оцінки продуктивності баз даних. Отримано наступні результати: проведено експериментальні виміри часу виконання типових розподілених транзакцій для предметної області електронної комерції, а також заміри кількості ресурсів, що необхідні для їх виконання; виявлено тренди продуктивності виконання таких транзакцій, сформовані рекомендації щодо методів, що досліджувалися. Отримані результати дозволили скласти функції залежності розглянутих метрик від параметрів навантаження. Висновки: були виявлені сильні та слабкі сторони реалізації розподілених ACID транзакцій за допомогою СУБД MongoDB і VoltDB. Запропоновано практичні рекомендації щодо ефективного використання даних систем для різних типів додатків з урахуванням споживаних ресурсів та типів запитів.Завантаження
Посилання
Tamer Özsu, M. (2020), Principles of Distributed Database Systems, Springer International Publishing, 674 p.
Maran, M. M., Paniavin, N. A., Poliushkin, I. A. (2020), "Alternative Approaches to Data Storing and Processing", V International Conference on Information Technologies in Engineering Education (Inforino). DOI: https://doi.org/10.1109/inforino48376.2020.9111708
Blokdyk, G. (2018), ACID Transactions Second Edition, 5STARCooks, 282 p.
Kemme, B., Peris, R. J., Patiño-Martínez, M. (2010), Database Replication (Synthesis Lectures on Data Management), Morgan and Claypool Publishers, 154 p. DOI: https://doi.org/10.2200/S00296ED1V01Y201008DTM007
Moniruzzaman, А. B. M., Hossain, S. A. (2012), "NoSQL Database: New Era of Databases for Big data Analytics – Classification, Characteristics and Comparison", International Journal of Database Theory and Application, No. 4, P. 1.
Kuzochkina, A., Shirokopetleva, M., Dudar, Z. (2018), "Analyzing and Comparison of NoSQL DBMS", International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), P. 560–564. DOI: https://doi.org/10.1109/INFOCOMMST.2018.8632133
Sahatqija, K., Ajdari, J., Zenuni, X., Raufi, B., Ismaili, F., (2018), "Comparison between relational and NOSQL databases", 41st International Convention on Information and Communication Technology, Electronics and Microelectronics (MIPRO), P. 216–221. DOI: https://doi.org/10.23919/mipro.2018.8400041
Győrödi, C. A., Dumşe-Burescu, D. V., Zmaranda, D. R., Győrödi, R. Ş., Gabor, G. A., Pecherle, G. D. (2020), "Performance Analysis of NoSQL and Relational Databases with CouchDB and MySQL for Application’s Data Storage", Applied Sciences, No. 10 (23), P. 8524. DOI: https://doi.org/10.3390/app10238524
Sadalage, P., Fowler, M. (2012), NoSQL Distilled: A Brief Guide to the Emerging World of Polyglot Persistence, 1st Edition, Addison-Wesley Professional, 192 p.
Chodorow, K. (2016), MongoDB: The Definitive Guide: Powerful and Scalable Data Storage, 3rd Edition, O'Reilly Media, 514 p.
Palanisamy, S., Suvitha Vani P. (2020), "A survey on RDBMS and NoSQL Databases MySQL vs MongoDB", International Conference on Computer Communication and Informatics (ICCCI). DOI: https://doi.org/10.1109/iccci48352.2020.9104047
Pavlo, A., Aslett, M. (2016), "What’s Really New with NewSQL?", SIGMOD Record, Vol. 45(2), P. 45–55. DOI: https://doi.org/10.1145/3003665.3003674
Astrova, I., Koschel, A., Wellermann, N., Klostermeyer, P. (2021), "Performance Benchmarking of NewSQL Databases with Yahoo Cloud Serving Benchmark", Proceedings of the Future Technologies Conference (FTC) 2020, Vol. 2. FTC 2020. Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 1289, Springer, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-63089-8_17
Bhiri, S., Gaaloul, K., Perrin, O., Godart, C., (2005), "Overview of Transactional Patterns: Combining Workflow Flexibility and Transactional Reliability for Composite Web Services", In: van der Aalst W.M.P., Benatallah B., Casati F., Curbera F. (eds) Business Process Management. BPM 2005, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 3649, Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: https://doi.org/10.1007/11538394_37
Priya, M., Kalpana, R. (2017), "Distributed and Parallel Processing of Location based spatial query with Approximate Transformation", Ninth International Conference on Advanced Computing (ICoAC), P. 334–338. DOI: https://doi.org/10.1109/ICoAC.2017.8441297
Gomes, C., Borba, E., Tavares, E., Meuse Nogueira de O. Junior (2019), "Performability Model for Assessing NoSQL DBMS Consistency", IEEE International Systems Conference (SysCon). DOI: https://doi.org/10.1109/syscon.2019.8836757
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
-
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
-
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
-
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
