ОРГАНИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ АГЕНТНО ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ В МЕТАКОМПЬЮТЕРНОЙ СРЕДЕ С ТОПОЛОГИЕЙ ТИПА «ЛОГИЧЕСКОЕ КОЛЬЦО»

Вашкевич Николай Петрович, доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), vt@alice.pnzgu.ru
Карамышева Надежда Сергеевна, кандидат технических наук, инженер-программист, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), kagliari@yandex.ru
Зинкин Сергей Александрович, доктор технических наук, профессор, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), zsa49@yandex.ru

681.32

Актуальность и цели. Объектом исследования являются метакомпьютерные системы обработки данных и знаний, распределенные системы баз данных. Под метакомпьютером подразумевается виртуальная система с заданной архитектурой, развернутая на глобальной или локальной вычислительной сети. Предметом исследования являются процессы управления обработкой реляционных баз данных в метакомпьютерах с архитектурой логического кольца. Целью работы является разработка и проверка модели взаимодействия асинхронных процессов при обработке фрагментированных отношений реляционной базы данных для основных операций реляционной алгебры в логическом кольце узлов сети ЭВМ, образующем распределенную систему управления базой данных (СУБД).
Материалы и методы. Исследование и организация процессов управления обработкой данных проведены на основе формализма асинхронных предикатных сетей с последующим статистическим моделированием выполнения множества согласованных продукционных правил.
Результаты. Продемонстрирована возможность применения модели асинхронных предикатных сетей для согласования процессов и агентов при организации обработки структурированных данных. Предложенные методы и алгоритмы распределенной обработки данных также могут быть реализованы и на многоядерных процессорах, в системах кластерного типа, ориентированных не только на взаимодействия агентов, но и на передачу сообщений.
Выводы. Предложены основные схемы выполнения бинарных и унарных операций реляционной алгебры, определенных над фрагментами, являющимися непересекающимися подмножествами кортежей отношений. Использованы известные определения и алгоритмы выполнения операций реляционной алгебры для нефрагментированных отношений. Показана возможность конвейерной реализации операций в логическом кольце, что повышает уровень параллельности при обработке данных в распределенной СУБД.

Ключевые слова

распределенные базы данных, сетевая среда, мобильные агенты, асинхронные предикатные сети, логическое кольцо, статистическое моделирование.

 Скачать статью в формате PDF

1. Троелсен, Э. Язык программирования C# 5.0 и платформа .NET 4.5 / Э. Троелсен. – М. : Вильямс, 2013. – 1311 с.
2. Guzev, V. Asynchronous parallel programming language based on the Microsoft.NET platform / V. Guzev, Y. Serdyuk // PaCT-2003, Lecture Notes in Computer Science,Springer. – 2003. – Vol. 2763. – P. 236–243.
3. Параллельные вычисления на GPU. Архитектура и программная модель CUDA / А. Боресков, А. Харламов, Н. Марковский и др. – М. : Изд-во МГУ, 2012. – 336 с.
4. Компьютеры на СБИС :в 2-х кн. Кн. 2/Т. Мотоока, Х.Хорикоси, М.Сакаути и др.–М.:Мир,1988.–366с.
5. Барский, А. Б. Применение SPMD-технологии при построении сетевых баз данных с циркулирующей информацией / А. Б. Барский // Информационные технологии. – 2004.–№7.–С.62–65.
6. Мейер, Д. Теория реляционных баз данных / Д. Мейер. – М. : Мир, 1987. – 608 с.
7. Ульман, Дж. Основы систем баз данных / Дж. Ульман. – М. : Финансы и статистика, 1983. – 334 с.
8. Codd, E. F. A relational model of data for large shared data banks / E. F. Codd // Comm. ACM. – 1970. – Vol. 13(6). – P. 377–387.
9. Чери, С. Логическое программирование и базы данных / С. Чери, Г. Готлоб, Л. Танка. – М. : Мир, 1992. – 352 с.
10. PACX-MPI: The Grid-computing library PACX-MPI extending MPI for computational Grid. [Электронный ресурс]. – URL: http://www.hlrs.de/organization/av/amt/research/pacx-mpi/ (Дата обращения: 12.10.2014).
11. Вашкевич, Н. П. О реализации интерфейса передачи сообщений как облачного сервиса в агентно-ориентированных метакомпьютерных системах / Н. П. Вашкевич, С. А. Зинкин, Н. С. Карамышева // Инфокоммуникационные технологии. – 2013. – № 4. – С. 42–53.
12. Зинкина, Н. С. Методы и модели логического управления дискретными процессами в распределенных вычислительных системах на основе концепции согласования / Н. С. Зинкина//Известия высших учебных заведений.Поволжский регион.Технические науки.–2011.–№1.–С.35–47.
13. Зинкина, Н. С. Программа для моделирования систем логического управления с интенсивно используемой базой знаний / Н. С. Зинкина, Р. В. Щекин // Институт научной информации и мониторинга РАО. Объединенный фонд электронных ресурсов «Наука и образование», № ОФЭРНиО 17006 от 18.04.2011, № ЦИТиС 50201150550 от 27.04.2011.