АРХІТЕКТУРА РОЗПОДІЛЕНИХ СИСТЕМ ЗБЕРІГАННЯ ДАНИХ - Наукові конференції

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

АРХІТЕКТУРА РОЗПОДІЛЕНИХ СИСТЕМ ЗБЕРІГАННЯ ДАНИХ

10.11.2023 07:48

[1. Інформаційні системи і технології]

Автор: Приймак Василь Іванович, доктор економічних наук, професор, Львівський національний університет імені Івана Франка; Рибак Юрій Михайлович, магістрант, Львівський національний університет імені Івана Франка; Голубник Ольга Романівна, кандидат економічних наук, доцент, Львівський національний університет імені Івана Франка



ORCID: 0000-0003-0244-8661 Vasyl Pryimak

ORCID: 0000-0003-1211-4614 Olga Holubnyk


У сучасному технологічному світі компанії потребують швидкого і точного аналізу для прийняття обґрунтованих рішень. Однак зростаючий обсяг даних і різноманітність типів даних створюють проблеми зі зберіганням і обробкою інформації, на якій ґрунтується прийняття рішень. Тому виникають питання щодо вибору відповідних ефективних систем зберігання та обробки даних.

Дійсно, неефективно обробляти дані, які містяться в базах даних і файлових системах, на одному комп’ютері. Доцільніше розподілити інформацію між багатьма вузлами, які потім можуть оброблятися паралельно. Технічно можливо використовувати не один, а декілька фізичних пристроїв, які можуть бути розташовані в різних місцях. В результаті паралельна обробка не тільки підвищує продуктивність і швидкість роботи системи, але й дозволяє декільком користувачам одночасно працювати з інформацією.

Для паралельної обробки інформація розбивається на менші частини, які можуть обчислюватися незалежно на різних пристроях. Це значно прискорює процес обробки даних і дозволяє гнучко та ефективно організувати обробку запитів. Такий підхід не тільки прискорює процес обробки запитів, але й забезпечує одночасний доступ до інформації та підвищує надійність її зберігання [1].

На даний час існує два принципових підходи до забезпечення необхідного рівня продуктивності систем:

-вертикально масштабований підхід;

-горизонтально масштабований підхід.

Якщо ви просто хочете збільшити навантаження, найпростіший спосіб – купити більш потужну машину. Більше процесорів, оперативної пам’яті і багато дисків можуть бути об’єднані в рамках однієї операційної системи, а високошвидкісні з’єднання дозволяють будь-якому центральному процесору (ЦП) отримати доступ до будь-якої частини пам’яті або диска. Цей тип архітектури, або підхід архітектури спільної пам’яті, дозволяє розглядати всі компоненти як єдине ціле [2, с. 146].

Один з недоліків такої архітектури стосується вартості системи, яка зростає більшими темпами, ніж обсяг технічних пристроїв: машина з подвоєним процесором, оперативною пам’яттю і дисковим простором коштує більш ніж удвічі дорожче. Інший недолік пов’язаний з потужністю машини. Вдвічі більша система може не впоратися з удвічі більшим навантаженням через певні вузькі місця.

Недоліком такого підходу є те, що, архітектура зі спільною пам’яттю є явно менш відмовостійкою, оскільки якщо один компонент виходить з ладу, то вся система може вийти з ладу. Ще однією важливою характеристикою, якій не відповідають такі системи, є забезпечення географічної близькості між клієнтами та даними. Іншими словами, такий архітектурний підхід означає, що сервери розташовуються лише в одному географічному місці, якщо ж сервіси розгорнуті по всьому світу, то неможливо забезпечити близькість між клієнтами та серверами для сервісів.

Альтернативним підходом до shared-memory architecture є горизонтальне масштабування – архітектура без розділення ресурсів (shared-nothing architecture). У цьому підході кожен комп’ютер або віртуальна машина, на якій працює програмне забезпечення бази даних, називається вузлом. Кожен вузол використовує процесор, пам’ять і диски індивідуально. Взаємодія між вузлами здійснюється на програмному рівні, з використанням звичайних мереж [2, с. 146].

Архітектура shared-nothing не потребує спеціального обладнання, а тому може використовувати найкращі комп’ютери з точки зору співвідношення ціни та продуктивності. Географічний розподіл даних дозволяє скоротити час доступу користувачів до них, а в разі необхідності – витримати втрату центру обробки даних.

Слід зазначити, що існує третій архітектурний підхід (shared disk architecture), який використовує загальні диски. Він базується на використанні декількох машин з незалежними центральними процесорами та оперативною пам’яттю. У цьому випадку самі дані зберігаються на низці дисків, до яких надається спільний доступ через високошвидкісну мережу. Такий підхід використовується для деяких завдань зберігання даних у сховищах даних, але конфлікти, накладні витрати на блокування та інші причини обмежують масштабованість архітектур із загальними дисками.

Згідно з нашими дослідженнями, з розвитком інформаційних технологій та збільшенням обсягів використовуваних даних постає проблема оптимального зберігання цих даних з метою забезпечення необхідного рівня продуктивності комп’ютерних систем. На сьогодні існує два основних підходи до забезпечення необхідного рівня продуктивності системи: вертикально масштабований підхід та горизонтально масштабований підхід. Другий з цих підходів, тобто тип архітектури без розділення ресурсів є найбільш придатним для вирішення поставленої задачі.

Список використаних джерел

1. M. Klymash, O. Hordiichuk-Bublivska, I.Chaikovskyi and T. Danylchenko. Research of algorithms for parallel processing of information in databases, Infocommunication technologies and electronic engineering, vol. 1 (1), pp. 51-62, 2021.

2. M. Kleppmann Designing Data-Intensive Applications: The Big Ideas Behind Reliable, Scalable, and Maintainаble Systems, 590 pp. 2017.

Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення