Ngoài các chức năng cơ bản được xây dựng và triển khai đã minh họa thành công tính thực tiễn của VoltDB trong việc khả năng tự chủ xây dựng hệ thống ứng dụng trong tương lai, đề tài cũng muốn làm rõ hiệu năng của VoltDB so với các hệ thống CSDL truyền thống như Oracle và MySQL.
a. Lƣợc đồ CSDL và nghiệp vụ thử nghiệp :
Tận dụng và sử dụng luôn nghiệp vụ ―Đấu giá số đẹp‖ ở mục chức năng thứ 8. Đây là chức năng cho phép tạo giải thuật ngẫu nhiên cho việc gửi giao dịch, yêu cầu đồng thời lên máy chủ VoltDB cũng như với Oracle và MySQL : Tạo ngẫu nhiên số thuê bao đấu giá trong tổng số 5 số đẹp cho trước (0962777777, 0963888888, 0969999999, 0966666666, 0968686868) và gửi đồng bộ hoặc không đồng bộ lên máy chủ VoltDB.
Dữ liệu được chứa trong bảng ―DAUGIA_SODEP‖ có cấu trúc các trường cột như trong mục 3.2.1
b. Cấu hình phần cứng :
Nhằm có cùng môi trường thử nghiệm với cả VoltDB, Oracle và MySQL. Tôi tiến hành thử nghiệm trên 1 máy chủ với cấu hình như sau :
- CPU : Intel(R) Core(TM) 2 Duo CPU E7400 @ 2.8 Ghz - Ram : 4G RAM
- OS : Ubuntu 10.04.3 LTS
C. Cách thức tiến hành và cơ sở so sánh :
Thực hiện viết chương trình bằng ngôn ngữ Java chạy trực tiếp trên phần cứng đã thiết kế nhằm loại bỏ độ trễ do truyền thông tin trên mạng.
Cài đặt hệ thống cơ sở dữ liệu truyền thống : Oracle và MySQL trên hệ điều hành Ubuntu với phần cứng ở mục b
Cấu hình tối ưu hệ quản trị CSDL Oracle với chế độ kêt nối Shared Server (Đây là một chế độ kết nối hỗ trợ bởi Oracle cho phép nhiều giao dịch kết nối một lúc), tạo nhiều Dispatcher và Server Process nhằm hỗ trợ xử lý nhiều kết nối từ Client
Thực hiện với giải thuật ngẫu nhiên như trên với các tiêu chí sau : - Thực hiện VoltDB chỉ với 1 Node, rồi với 2 Node
- Thực hiện Oracle với 1 Node - Thực hiện MySQL với 1 Node
- Thực hiện chương trình kết nối tới Oracle với nhiều hình thức : Tạo kết nối mới liên tục, tạo kết nối kiểu Pooling, gửi yêu cầu chỉ với 1 kết nối.
- Thực hiện gửi dữ liệu theo lô với cả Oracle và MySQL
- Với cùng dữ liệu đầu vào từ 5.000, 10.000, 20.000, 100.000 đến 200.000, 1.000.000, 2.000.000 : là số lượng giao dịch (yêu cầu) cùng gửi tới VoltDB, Oracle, MySQL. Chương trình sẽ chờ cho đến khi mọi yêu cầu được xử lý kết thúc và thành công. Tính hiệu suất dựa vào tiêu chí ―Số lượng giao dịch đã gửi/số giây thực hiện‖ nhằm tính ra được thông số ―Transaction per Second (TPS)‖, so sánh kết quả.
d. Giao diện thực hiện và kết quả thực nghiệm đạt đƣợc
KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Số Trans
VOLTDB ORACLE MYSQL One Node Multi Conn One Node Trans/Sec Two Node Trans/Sec Multi Conn Trans/Sec Pooling Conn Trans/Sec Single Conn Trans/Sec Multi Conn Trans/Sec Batch Execute Trans/Sec 5.000 109 2.516 1.182 77 189 112 156 Error : ―Too many connections‖ 4.537 10.00 0 171 4.553 3.120 111 201 112 190 Error : ―Too many connections‖ 6.071 20.00 0 213 (82% RAM) 11.396 7.132 114 206 112 x 8.791 100.0 00 x 12.730 12.445 129 208 114 x 10.227 200.0 00 x 13.365 15.231 x x x x 9.963
1.000. 000 x 10.666 (93 giây) (80% RAM) 14.782 (67 giây) x x x x 9.020 3.000. 000 x 7.139 (420 giây) (90% RAM) 11.485 (261 giây) x x x x 9.092
Bảng 3.5 Bảng kết quả thực nghiệm so sánh VoltDB với CSDL truyền thống Với kết quả thực nghiệm đạt được :
+ Khi so sánh nội bộ VoltDB giữa 1 máy chủ và 2 máy chủ : Hệ thống VoltDB 2 máy chủ vượt trội khi xử lý 3.000.000 giao dịch đồng thời tốc độ đạt gần 11.000 giao dịch/giây (một máy chỉ đạt 7.000 giao dịch/giây)
+ Với cùng lượng giao dịch 3.000.000 giao dịch đồng thời, hệ thống Oracle và MySQL chỉ đạt được ở mức 9.000 giao dịch /giây và không có khả năng tăng nữa. Nhưng chỉ với 2 máy PC hiện nay, VoltDB đạt mức 11.000 giao dịch/giây và tăng tuyến tính nếu thêm máy chủ và RAM.
KẾT LUẬN
Luận văn đã trình bày tổng quan về mô hình xử lý giao tác H-Store bao gồm : Kiến trúc các thành phần, mô hình xử lý, cách thức thiết kế và cơ chế giải quyết phân tranh. Với việc phân hoạch ngang các CSDL theo các lõi vi xử lý, H-Store đã cho phép khai thác tối đa các bộ vi xử lý đa nhân, từ đó tối ưu được việc thực thi các giao tác của hệ quản trị CSDL. Ngoài ra, với cách tiếp cận CSDL trong bộ nhớ (in- memory database), H-Store cũng cho phép việc thi hành các giao tác được cải thiện (không cần truy xuất đến các thiết bị lưu trữ khi xử lý truy vấn).
Đồng thời, luận văn cũng trình bày chi tiết về thể hiện tiêu biểu của H-Store là hệ quản trị CSDL VoltDB từ cách thức cài đặt, thiết kế đến xây dựng ứng dụng và triển khai ứng dụng VoltDB. Từ các khái niệm cơ bản đến các khái niệm phức tạp như mô hình an ninh, sao lưu và khôi phục dữ liệu, cũng như cách thức quản trị và theo dõi hệ thống phần cứng và các CSDL với các hướng dẫn cụ thể và hình ảnh minh họa sinh động, dễ hiểu.
Phần cuối của luận văn tiếp tục tập trung ứng dụng mô hình H-Store giải quyết được nghiệp vụ nổi cộm hiện nay của các ngành viễn thông và điển hình là công ty Viễn thông ngành điện: quản lý khách hàng, kho số, giữ số và đấu giá số đẹp cho công ty Viễn thông điện lực. Rõ ràng, với việc tối ưu hoá xử lý giao tác của H-Store, việc quản lý với khối lượng lớn khách hàng và số điện thoại sẽ cho phép cải thiện hiệu năng của hệ thống, đáp ứng được nhu cầu thực tế. Hệ thống thử nghiệm đã được phân tích, thiết kế xây dựng dựa vào hệ quản trị VoltDB, và kết quả thu được đã minh chứng cho việc thực hiện các giao tác của H-Store có hiệu năng cao hơn so với những hệ quản trị thông thường như Oracle, mySQL, …
Trong tương lai, đề tài cũng hướng tới một số định hướng mở rộng H-Store như: Ứng dụng VoltDB trong các bài toán không phải là OLTP
Tích hợp VoltDB với các hệ thống dữ liệu lớn Hadoop.
Phát triển các dịch vụ CSDL trên các đám mây sử dụng VoltDB. …
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Anh
1. Evan P. C. Jones MIT CSAIL Cambridge, MA, USA and Daniel J. Abadi Yale University New Haven, CT, USA and Samuel Madden MIT CSAIL Cambridge, MA, USA (2010), Low Overhead Concurrency Control for Partitioned Main Memory Databases
2. Robert Kallman Brown University and Evan P. C. Jones Massachusetts Institute of Technology and John Hugg Yale University (2008), HStore:A HighPerformance, Distributed Main Memory Transaction Processing System 3. The Transaction Processing Council. TPC-C Benchmark (Revision 5.9.0).
http://www.tpc.org/tpcc/spec/tpcc_current.pdf, June 2007.
4. M. Stonebraker, C. Bear, U. Cetintemel, M. Cherniack, T. Ge, N. Hachem, S. Harizopoulos, J. Lifter, J. Rogers, and S. B. Zdonik. One size fits all? part 2: Benchmarking studies. In CIDR ’07, pages 173–184, 2007.
5. M. Stonebraker and U. Cetintemel. ‖one size fits all‖: An idea whose time has come and gone. In CDE ’05, pages 2–11, 2005.
6. M. M. Astrahan, M. W. Blasgen, D. D. Chamberlin,K. P. Eswaran, J. N. Gray, P. P. Griffiths, W. F. King, R. A. Lorie, P. R. McJones, J. W. Mehl, G. R. Putzolu, I. L. Traiger, B. W. Wade, and V. Watson. System R: relational approach to database management. ACM Trans. Database Syst., 1(2):97–137, 1976.
7. M.Tamer Ozsu, Patrick Valduriez. Principles of Distributed Database System, Prentice Hall, 1999.
8. Elmarsi Navathe, Fundamentals of Database System, Addison-Wesley, 2000. 9. Hector Garcia-Molina et al, Database Systems: The Complete Book, Prentice
Hall, 2002.
10. M. T. Oszu and P. Valduriez, Principles of Distributed Database Systems (2nd ed.), Prentice Hall, 1999.
11. Michael Blaha, William Premerlani. Object Oriented Modelling and Design for Database Applications, Prentice Hall, 1998.
12. Azza Abouzeid, Kamil Bajda-Pawlikowski, Daniel J. Abadi, Alexander Rasin, Avi Silberschatz, HadoopDB: An Architectural Hybrid of MapReduce and DBMS Technologies for Analytical Workloads. VLDB 2009.
Internet
13. http://hstore.cs.brown.edu/ , 2011
15. http://community.voltdb.com/docs/MgtGuide/index, 2010 16. http://community.voltdb.com, 2010 17. http://community.voltdb.com/documentation, 2010 18. http://voltdb.com, 2010 19. http://www.beyondoracle.com/2010/11/29/installing-starting-running- voltdb-database-samples/ , 2010 20. http://www.dbms2.com/category/parallelization/, 2008 21. http://www.businesscomputingworld.co.uk/voltdb-comes-to-market-as-an- open-source-database/, 2010 22. http://cloudnewsdaily.com/2011/06/voltdb-announces-enterprise-grade- hadoop-integration/, 2011 23. http://twitter.com/#!/voltdb, 2011 24. http://svnmirror.voltdb.com/clientapi/csharp/ , 2011