基于P2P的視圖維護(hù)架構(gòu)及方法研究.pdf

1、數(shù)據(jù)倉庫是集成了多個分布式、自治或異構(gòu)數(shù)據(jù)源上的信息的數(shù)據(jù)儲藏室，主要用來存儲供查詢和決策分析用的集成化信息。隨著數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用的不斷擴(kuò)展和深入，數(shù)據(jù)倉庫從脫機(jī)維護(hù)到聯(lián)機(jī)維護(hù)，從面向單用戶到為多用戶服務(wù)，是一個必然的過程。在這一發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)倉庫的實化視圖維護(hù)是保證整個系統(tǒng)可用性和可靠性的一個關(guān)鍵問題。實化視圖維護(hù)是指在數(shù)據(jù)倉庫為用戶提供服務(wù)的同時，在數(shù)據(jù)源的原始數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，實時地將這種變化反映到數(shù)據(jù)倉庫中，使相應(yīng)的實化視圖得到及時

2、的刷新。 本文首先闡述了數(shù)據(jù)倉庫中實化視圖維護(hù)的基礎(chǔ)知識，包括視圖的四個一致性級別、數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)倉庫視圖維護(hù)策略及實化視圖的分布等內(nèi)容。介紹了P2P這種新近興起的網(wǎng)絡(luò)模型的主要特點，分析了傳統(tǒng)的視圖維護(hù)模型的主要不足。 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新是針對傳統(tǒng)的C/S視圖維護(hù)模型中負(fù)載失衡和維護(hù)瓶頸問題，借鑒P2P的對等思想，將P2P引入到視圖維護(hù)的體系結(jié)構(gòu)中，構(gòu)建了基于P2P的分布式、并行、主動視圖維護(hù)架構(gòu)P2PAVM

3、，設(shè)計了全新的視圖維護(hù)架構(gòu)及其工作機(jī)制，探討了節(jié)點管理與路由等關(guān)鍵問題，對數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)源的工作任務(wù)進(jìn)行了重新部署：首先，讓每個DS節(jié)點除了提供數(shù)據(jù)存儲功能之外，還能主動地進(jìn)行更新后的查詢和維護(hù)工作，即還扮演了傳統(tǒng)的C/S模型中DW節(jié)點的角色。同時，為了保持節(jié)點的自治性，系統(tǒng)中的DS節(jié)點只需對其衍生關(guān)系的更新主動發(fā)起維護(hù)，有效地實施了計算的分布與負(fù)載的均衡，進(jìn)一步擴(kuò)充了并行計算能力。 針對P2PAVM視圖維護(hù)架構(gòu)的環(huán)境特點，提出

4、了基于P2PAVM架構(gòu)的并行多維視圖維護(hù)方法。該方法在聯(lián)機(jī)補(bǔ)償維護(hù)方法中引入自維護(hù)方法和相關(guān)性更新處理，將這三種不同類別的算法有機(jī)地融合為一體。算法首先由更新節(jié)點對更新進(jìn)行相關(guān)性檢測，將不影響實化視圖狀態(tài)的不相關(guān)更新直接拋棄。對于相關(guān)更新，則由更新節(jié)點根據(jù)各相關(guān)視圖的維護(hù)類型，確定對各相關(guān)視圖進(jìn)行并發(fā)聯(lián)機(jī)補(bǔ)償維護(hù)或自維護(hù)。同時，該方法修正了Sweep算法只能順序處理的瓶頸，賦予其并行處理能力，并針對P2PAVM架構(gòu)提出了PPPSweep

5、算法。對于單個更新，PPPSweep算法通過并行執(zhí)行左右掃描過程來完成維護(hù)計算；對于并發(fā)更新，該算法通過延緩當(dāng)前更新的計算，遞歸地處理并發(fā)更新的計算。增加了系統(tǒng)對更新的吞吐能力，減少了維護(hù)的延遲。此外，在對維護(hù)查詢進(jìn)行分解時，除了使用PPPSweep算法的左右并行掃描方法之外，本文還提出了另一種可供選擇的維護(hù)查詢并行分解方案。該方案在增量式視圖維護(hù)的基礎(chǔ)上對維護(hù)查詢進(jìn)行分解，將分解后的維護(hù)子查詢同時發(fā)送給相關(guān)節(jié)點，而這些節(jié)點可以相對獨立