(Luận văn thạc sĩ) tối ưu hóa cơ sở dữ liệu phân tán 04

Số phiếu khám Sổ bệnh án Bệnh phụ Bệnh Số ngày điều trị BHYT duyệt khơng Kết luận khám Lời dặn bác sĩ Lý khám Ngày đón tiếp Ngày kết luận Đối tượng Phòng kết luận Nơi giới thiệu Y tá điều dưỡng Bác sĩ kết luận Cấp cứu Trạng thái Khoa điều trị Thẻ BHYT  LichSuPhongKham: Lưu thơng tin phịng khám mà bệnh nhân đến lần khám bệnh Tên trường liệu LichSuPhongKham_ID KhamBenh_ID Phong_ID KetLuan STT Kiểu liệu int numeric nvarchar nvarchar tinyint  Mơ hình quan hệ bảng Hình 3.1 Mơ tả ID (khóa chính) ID lần khám bệnh Phòng khám Kết luận STT 70 Hình 3.1: Mối quan hệ bảng liệu 3.2 Mơ hình phân tán CSDL, cơng cụ, ngơn ngữ lập trình  CSDL phân tán trạm, sử dụng hệ quản trị CSDL SQL Server 2008 + Trạm chứa bảng BenhNhan (20005 ghi) + Trạm chứa bảng: KhamBenh (101627 ghi) LichSuPhongKham (105179 ghi) + Trạm chứa bảng: CLS (57 ghi) CLSKhamBenh (697118 ghi)  Chương trình viết ngơn ngữ lập trình C# 3.3 Thuật tốn áp dụng Chương trình cài đặt thử nghiệm thuật tốn INGRES phân tán R* trình bày mục 2.3.1 2.3.2 3.4 Kết thực nghiệm  Thử nghiệm 1: Xét câu truy vấn SELECT BenhNhan.*, KhamBenh.ngaydontiep, LichSuPhongKham.phong_id, LichSuPhongKham.Ketluan,CLSKhamBenh.CLS_ID, CLSKhamBenh.KetLuan, CLS.TenChuyenMon FROM BenhNhan, KhamBenh, LichSuPhongKham, CLSKhamBenh, CLS WHERE BenhNhan.benhnhan_ID = KhamBenh.benhnhan_ID and KhamBenh.khambenh_ID = LichSuPhongKham.khambenh_id and LichSuPhongKham.lichsuphongkham_ID = CLSKhamBenh.lichsuphongkham_id and CLS.CLS_ID=CLSKhamBenh.CLS_ID - Kết thực trạm 1: 71 Hình 3.2: Kết thực câu truy vấn trạm + Tổng số ghi kết quả: 697118 + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán INGRES phân tán: 26301 ms + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán R*: 28818 ms - Kết thực trạm 2: Hình 3.3: Kết thực câu truy vấn trạm + Tổng số ghi kết quả: 697118 + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán INGRES phân tán: 25702 ms + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán R*: 28655 ms - Kết thực trạm 3: 72 Hình 3.4: Kết thực truy vấn trạm + Tổng số ghi kết quả: 697118 + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán INGRES phân tán: 17875 ms + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán R*:19788 ms Các kết cho thấy: Tổng thời gian thực truy vấn trạm ngắn ba trạm với hai thuật toán Do lượng liệu trạm lớn nhiều so với liệu trạm trạm nên thực truy vấn trạm 3, chi phí truyền thơng so với trạm lại Trong thử nghiệm này, sử dụng thuật toán INGRES phân tán hiệu  Thử nghiệm 2: Xét câu truy vấn SELECT Benhnhan.*, KhamBenh.ngaydontiep, LichSuPhongKham.phong_id, LichSuPhongKham.ketluan FROM BenhNhan, KhamBenh, LichSuPhongKham WHERE BenhNhan.benhnhan_ID= KhamBenh.benhnhan_ID and KhamBenh.khambenh_ID = LichSuPhongKham.khambenh_id - Kết thực trạm 1: Hình 3.5: Kết thực câu truy vấn trạm + Tổng số ghi kết quả: 105179 73 + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán INGRES phân tán: 2603 ms + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán R*: 2605 ms - Kết thực trạm 2: Hình 3.6: Kết thực truy vấn trạm + Tổng số ghi kết quả: 105179 + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán INGRES phân tán: 2515 ms + Tổng thời gian thực truy vấn áp dụng Thuật toán R*: 2537 ms Kết thực nghiệm cho thấy: Thời gian thực truy vấn trạm nhanh trạm với hai thuật toán tổng thời gian xử lý truy vấn áp dụng thuật toán INGRES phân tán nhanh so với thuật tốn R* khơng đáng kể 3.5 Kết luận Chương trình bày chương trình cài đặt thuật toán INGRES phân tán R* bao gồm: Thiết kế CSDL phân tán, lựa chọn ngôn ngữ lập trình, hệ quản trị CSDL kết thực nghiệm chạy số truy vấn để so sánh thời gian chạy truy vấn tối ưu sử dụng thuật toán trạm khác Qua kết thực nghiệm ta thấy, với câu truy vấn có quan hệ tham gia kết nối thử nghiệm 2, thời gian thực nhanh với hai thuật tốn (trung bình 2.5 giây) Nhưng với câu truy vấn có quan hệ tham gia kết nối thử nghiệm 1, thời gian thực chậm với thuật tốn (trung bình khoảng 26 giây) Do đó, với câu truy vấn có nhiều quan hệ tham gia kết nối nên sử dụng thuật toán tối ưu truy vấn khác thuật tốn DP-ACO trình bày mục 2.3.4 để rút ngắn thời gian thực Thuật tốn INGRES phân tán R* có ưu nhược điểm riêng Thuật tốn R* khơng hỗ trợ hệ thống phân tán theo kiểu phân mảnh sao, thuật tốn INGRES phân tán có hỗ trợ phân mảnh với phân mảnh ngang Do đó, tùy vào cách thiết kế hệ thống phân tán mà ta lựa chọn thuật toán áp dụng cho phù hợp 74 KẾT LUẬN Hệ thống phân tán hệ thống sở liệu phức tạp hơn, đòi hỏi việc tổ chức vật lý, mơ hình mạng phức tạp, việc tìm hiểu lựa chọn giải pháp thiết kế CSDL phân tán phù hợp với yêu cầu thực tế, tối ưu hóa truy vấn phân tán có ý nghĩa quan trọng định đến hiệu hệ thống hiệu kinh tế mang lại Với đề tài ”Tối ưu hóa sở liệu phân tán”, luận văn đạt số kết sau: - Trình bày khái quát sở liệu phân tán, phân tích đặc điểm CSDL phân tán, hệ quản trị CSDL phân tán số phương pháp thiết kế CSDL phân tán - Giới thiệu bước trình xử lý câu truy vấn, xác định thời điểm tối ưu phương pháp, thuật toán tối ưu hóa truy vấn phân tán, phân tích ưu nhược điểm phương pháp để lựa chọn cho phù hợp với yêu cầu thực tế hệ thống - Cài đặt, đánh giá tính hiệu hai thuật toán: INGRES phân tán R* Hướng phát triển luận văn: Tiếp tục nghiên cứu phương pháp tối ưu hóa truy vấn CSDL phân tán khác phương pháp dựa phép nửa kết nối, kết hợp thuật toán tối ưu đàn kiến với số thuật toán khác thuật toán di truyền, thuật toán tối ưu bầy đàn, Trên sở đưa đánh giá ưu nhược điểm phương pháp để áp dụng cho toán cụ thể thực tế 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Văn Nhuận, Phạm Việt Bình (2009), “Giáo trình hệ sở liệu phân tán & suy diễn: Lý thuyết thực hành”, NXB Khoa học kỹ thuật [2] Phạm Thế Quế (2009), “Giáo trình Cơ sở liệu phân tán”, NXB Thông tin Truyền thông [3] Nguyễn Bá Tường (2005), ”Nhập môn sở liệu liệu phân tán”, NXB Khoa học kỹ thuật Tài liệu tiếng Anh [4] Alaa Aljanaby, Emad Abuelrub, and Mohammed Odeh (2005), “A Survey of Distributed Query Optimization”, The International Arab Journal of Information Technology, Vol 2, No [5] Tansel Dokeroglu, Ahmet Cosar (2011), “Dynamic Programming with Ant Colony Optimization Metaheuristic for optimization of Distributed Database Queries”, ISCIS:26th International Symposium on Computer and Information Sciences, IEEE, Vol 2, pp.107-113 [6] Marco Dorigo, Thomas Stutzle (2003), The Ant Colony Optimization Metaheuristic, Algorithms, Applications, and Advances - Handbook of Metaheuristics, Springer US, pp 250-285 [7] Marco Dorigo, Thomas Stutzle (2004), Ant Colony Optimization, MIT Press [8] Chhanda Ray (2009), Distributed Database Systems, Pearson Education India [9] Sacco, M.P, and Yao, S.B (1982), “Query Optimization in Distributed Database Systems,” Advances in Computers, Vol 21, Academic Press [10] Preeti Tiwari, Swati V Chande (2013), “Optimization of Distributed Database Queries Using Hybrids of Ant Colony Optimization Algorithm”, International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering 3(6), pp 609-614 [11] M Tamer Özsu, Patrick Valduriez (2011), Principles of Distributed Database Systems third edition, Springer [12] Preeti Tiwari, Swati V Chande (2013), “Query Optimization Strategies in Distributed Databases”, International Journal of Advances in Engineering Sciences Vol.3 [13] Yasmeen R M Umar, Amit R Welekar (2014), “Query Optimization in Distributed Database: A Review”, Query Optimization in Distributed Database: A Review, Vol 4, No ... vấn phân tán có ý nghĩa quan trọng định đến hiệu hệ thống hiệu kinh tế mang lại Với đề tài ? ?Tối ưu hóa sở liệu phân tán? ??, luận văn đạt số kết sau: - Trình bày khái quát sở liệu phân tán, phân. .. CSDL phân tán, hệ quản trị CSDL phân tán số phương pháp thiết kế CSDL phân tán - Giới thiệu bước trình xử lý câu truy vấn, xác định thời điểm tối ưu phương pháp, thuật toán tối ưu hóa truy vấn phân. .. Thế Quế (2009), “Giáo trình Cơ sở liệu phân tán? ??, NXB Thông tin Truyền thông [3] Nguyễn Bá Tường (2005), ”Nhập môn sở liệu liệu phân tán? ??, NXB Khoa học kỹ thuật Tài liệu tiếng Anh [4] Alaa Aljanaby,