Master Thesis - ICS

Περίληψη
Τα Grids (Πλέγµατα) αποτελούν µια ραγδαίως εξελισσόµενη δικτυακή υποδοµή για την
αναζήτηση, προσπέλαση και χρήση κατανεµηµένων υπολογιστικών πηγών. Λειτουργούν
αφαιρετικά ανεξάρτητα από πρωτόκολλα και µηχανισµούς πιστοποίησης και ασφάλειας,
προσπέλασης αρχείων, µεταφοράς δεδοµένων, κλπ. και προσφέρουν δυνατότητα για
δυναµική ανάπτυξη εφαρµογών σε ποικίλες hardware και software πλατφόρµες. Η
δροµολόγηση της εκτέλεσης των υπολογισµών και η διαχείριση των πηγών για
εφαρµογές πάνω από Grid αποτελεί πρόκληση, όσο οι πηγές του Grid είναι
κατανεµηµένες, ετερογενείς εν γένει, ανήκουν σε οργανισµούς µε διαφορετική
στρατηγική λειτουργίας, διαφορετικά µοντέλα πρόσβασης δεδοµένων και υπολογισµού
του αντίστοιχου κόστους.
Ένας χρονοπρογραµµατιστής υψηλών επιδόσεων στοχεύει στην βέλτιστη απόδοση
εφαρµογών, βελτιώνοντας διάφορα κριτήρια επίδοσης, όπως ο χρόνος εκτέλεσης των
εφαρµογών. Η ανάπτυξη µίας αποτελεσµατικής στρατηγικής για τη βέλτιστη εκτέλεση
επερωτήσεων και η a-priori διαχείριση – κατανοµή των πηγών αποτελεί ένα δύσκολο
ερευνητικό πρόβληµα. Είναι ιδιαίτερα σηµαντικό για τους ερευνητές και τους σχεδιαστές
κατανεµηµένων βάσεων δεδοµένων να γνωρίζουν εκ των προτέρων ποιες πηγές του Grid
πρόκειται να συµµετέχουν στην εκτέλεση συγκεκριµένων επερωτήσεων. Το υπολογιστικό
και το επικοινωνιακό κόστος είναι σηµαντικοί παράγοντες για την επιλογή των
εµπλεκόµενων πηγών για την εκτέλεση.
Σε αυτή την εργασία ασχολούµαστε µε ζητήµατα υπολογισµού και κατανοµής
των πηγών του Grid για την εκτέλεση σχεσιακών join επερωτήσεων. Μελετάµε τις
διάφορες πολιτικές replication των δεδοµένων που παρατηρούνται σε συστήµατα
κατανεµηµένων βάσεων δεδοµένων. Εστιάζουµε στο πώς µπορούµε να
βελτιστοποιήσουµε την τεχνολογία επεξεργασίας και εκτέλεσης των επερωτήσεων µε
την βοήθεια των Grids και πώς η κατανοµή και η δέσµευση πηγών του Grid µπορεί να
γίνει πιο αποδοτική και αποτελεσµατική. Συγκεκριµένα, θεωρώντας την περίπτωση no
replication των δεδοµένων, σχεδιάσαµε και υλοποιήσαµε ένα χρονοπρογραµµατιστή για
την εκτέλεση join επερωτήσεων για κατανεµηµένες βάσεις πάνω από Grid
αρχιτεκτονικές. Μετατρέπουµε δεδοµένες join επερωτήσεις σε κατευθυνόµενους
ii