Τομέας Υπολογιστικών Συστημάτων και Εφαρμογών
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών

2015-11-18

2015

Γιαννακόπουλος Αναστάσιος

Ιωάννης Ιωαννίδης

Ασύγχρονη ελαστική μεταφορά δεδομένων για ερωτήματα αναλυτικής επεξεργασίας

Ελληνικά

Asynchronous elastic data transfer for analytical processing queries

Λόγω του μεγάλου όγκου των δεδομένων που επεξεργάζονται οι σύγχρονες εφαρμογές
η χρήση κατανεμημένων συστημάτων είναι απαραίτητη. Η αύξηση της απόδοσής τους
είναι αναγκαία για τις μελλοντικές εφαρμογές. Όμως το κυριότερο πρόβλημα που
διακρίνεται σε αυτά τα συστήματα είναι η κατανάλωση ενέργειας. Λόγω αυτού, η
αρχιτεκτονική αυτών των συστημάτων θα πρέπει να αλλάξει δραματικά στο μέλλον.
Βασικό κομμάτι της λειτουργίας τους είναι ο διαχωρισμός μεγάλου όγκου δεδομένων
σε κομμάτια και ο διαμοιρασμός τους ανά τους κόμβους του συστήματος,
προκειμένου να είναι δυνατή η επεξεργασία τους. Όμως προβλέπεται ότι στο μέλλον
το κύριο σημείο συμφόρησης (bottleneck) θα είναι η μεταφορά δεδομένων, αφού η
υπολογιστική επεξεργασία θα απαιτεί λιγότερη ενέργεια. Επομένως υπάρχει η
ανάγκη για ελαστική μεταφορά δεδομένων όπου θα ξεκλειδώνει περισσότερο εύρος
ζώνης (bandwidth) με τις αντισταθμιστικές επιλογές (trade-offs) που θα μπορούν
να γίνουν ανάμεσα στην υπολογιστική ισχύ και στο επιτευκτό εύρος ζώνης
αποστολής δεδομένων.
Η μεταφορά δεδομένων μπορεί να γίνει με την μέθοδο αποθήκευση-αποστολή (store
and forward) ή με την μέθοδο σωλήνωσης (pipelining). Κύριο μειονέκτημα της
μεθόδου αποθήκευση-αποστολή είναι η αδυναμία επικάλυψης χρόνου επεξεργασίας με
χρόνο αποστολής δεδομένων με αποτέλεσμα μικρότερο εύρος ζώνης σε σχέση με την
μέθοδο σωλήνωσης. Η μέθοδος σωλήνωσης, παρόλο που βελτιώνει το συγκεκριμένο
αρνητικό σημείο της μεθόδου αποθήκευση-αποστολή, εισάγει εξάρτηση μεταξύ των
κόμβων του συστήματος. Η εξάρτηση, λόγω αργής μεταφοράς ή αργής επεξεργασίας
δεδομένων σε κάποιον κόμβο, μπορεί να δημιουργήσει συμφόρηση σε όλους τους
εξαρτημένους από αυτόν, κόμβους. Επομένως, ανάλογα με τις ιδιότητες των
δεδομένων προς επεξεργασία, καθώς και με το εύρος ζώνης που προσφέρει το δίκτυο
μεταφοράς του συστήματος, πρέπει να είμαστε σε θέση να επιλέξουμε δυναμικά ποια
μέθοδο από τις δύο συμφέρει να χρησιμοποιηθεί ανά πάσα στιγμή.
Στην εργασία αυτή θα παρουσιάσουμε μια ελαστική μέθοδο μεταφοράς δεδομένων η
οποία θα προσφέρει δύο διαστάσεις ελαστικότητας, την ελαστικότητα κατά την
μεταφορά των δεδομένων και την ελαστικότητα στην συμπεριφορά της λειτουργίας
της. Κινείται δηλαδή ομαλά μεταξύ όλου του εύρους συμπεριφορών που οριοθετούν
οι δύο βασικές μέθοδοι μεταφοράς. Επιπλέον χρησιμοποιούμε ασύγχρονο, μη-
παρεμποδιστικό (asynchronous, non-blocking) προγραμματισμό προκειμένου η
μέθοδος που προτείνουμε να είναι πιο αποδοτική και να είναι λιγότερο απαιτητική
σε πόρους σε σύγκριση με τον συμβατικό παράλληλο προγραμματισμό.

Μεταφορά Δεδομένων, Ελαστική ενταμίευση, Κατανεμημένα συστήματα, Υπολογιστικά νέφη, Exareme

Ναι

6

Ναι

9

54

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/1324109/file.pdf

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/1324109