木構造スキーマを持つデータベースの分散処理に関する研究

树结构数据库分布式处理研究

基本信息

批准号：
17700109
负责人：
宮崎純
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、1.大規模XMLデータの分割およびその分散問合せ処理、ならびに2.分散XMLデータ処理を支援する問合せエンジンに関して、それぞれ研究を行なった。まず、1.に関して、大規模なXMLデータを処理するために、XMLデータを分割し、それらを複数の計算機に配置した上で、問合せを効率良く処理する手法を提案した。また、分散処理運用時の負荷分散を考慮し、CPUコストとストレージコストを両立させることにより、効率のよい問合せ処理を実現する方式を実装し、その評価を行った。具体的にはXMLデータの構造を意識しつつ、可能な限り同一のサイズに分割するアルゴリズムによりデータを分割し、分割されたデータフラグメントを各計算ノードに複数個ずつ配置する。頻繁にアクセスされ、CPUコストを増加させるフラグメントと、ほとんどアクセスされずCPUコストが低いフラグメントを動的に交換することを繰り返すことにより、ストレージコストを均一にしたままCPUコスト(負荷)の均衡化を実現した。次に、2.の分散XMLデータ処理を支援する問合せエンジンの項目に関しては、DTMとよばれる表形式のXMLデータの表現方式を利用した問合せエンジンを開発し、小型の計算機上でも効率よくXML問合せが可能となった。また、データのスキャンアクセスと索引アクセス時とでI/O粒度を変更し、さらなる効率化を達成している。オンメモリ上でも表形式データのランダムアクセスを効率よく行うBitmap-based Data Transfer方式を提案し、従来のメモリアクセス方式よりも高速な表アクセスを実現した。さらに、分散XMLデータ処理を効率よく行うために、クエリシッピング方式を拡張して、部分間合せ結果を具体化せずに、プロキシとして未完成の問合せ結果をクライアント計算機に返すことで、サーバの負担の少ない分散問合せ処理方式を開発した。

今年，我们对1。大规模XML数据及其分布式查询处理的分区进行了研究，以及2。支持分布式XML数据处理的查询引擎。首先，关于1。，我们提出了一种通过拆分XML数据，将它们放置在多台计算机上，然后有效处理查询以处理大规模XML数据来有效处理查询的方法。此外，考虑到分布式处理操作期间的负载平衡，通过结合CPU成本和存储成本来实施和评估一种实现高效查询处理的方法。具体而言，在意识到XML数据的结构时，将数据除以将其分为相同大小的算法，并在每个计算节点上排列了多个分开的数据片段。通过反复动态替换经常访问的碎片并增加了很少访问且CPU成本较低的CPU成本和碎片，我们已经达到了统一的存储成本和平衡的CPU成本。接下来，关于支持分布式XML数据处理的查询引擎。我们开发了一个使用表格XML数据表示方法的查询引擎，称为DTM，使得有可能在小型计算机上有效执行XML查询。此外，I/O粒度在数据扫描访问和索引访问之间已更改，从而提高了效率。我们提出了一种基于位图的数据传输方法，该方法即使在记忆中，也可以有效地执行对表格数据的随机访问，从而比传统的内存访问方法更快地实现了表访问速度。此外，为了有效地执行分布式XML数据处理，我们开发了一种分布式查询处理方法，通过扩展查询运输方法并将未完成的查询结果返回到客户端计算机中，可以减轻服务器上的负担，作为代理，而无需体现部分互换结果。