Модели процессов согласования реплик в базах данных Nosql

 

---

147 
Заключение 
В качестве основных результатов работы определены следующие 
положения: 
1.
Разработаны аналитические модели процессов согласования реплик в 
конечном счете, позволяющие рассчитать вероятность чтения устаревшей 
записи из базы данных NoSQL для режимов синхронного и асинхронного 
обновления записи.
2.
Предложена аналитическая модель процесса строгого согласования реплик, 
которая позволяет оценить характеристики случайного времени ожидания 
начала чтения записи из обновленного кворума серверов. 
3.
Разработана имитационная модель процесса ведения версий записи, 
позволяющая получить характеристики случайного числа версий записи в 
базе данных NoSQL и времени их обработки в зависимости от числа 
одновременно работающих пользователей. 
4.
Разработана модифицированная модель «ремонтника», позволяющая 
оценить влияние числа реплик записи базы данных и режимов их 
восстановления на вероятность отказа в доступе к этой записи. 
5.
Для доказательства адекватности разработанных моделей согласования 
реплик и модели ведения версий записи выполнены натурные 
эксперименты в облачной среде DigitalOcean на кластере размером до 24 
виртуальных узлов с использованием базы данных NoSQL Riak. Средняя 
относительная погрешность модели согласования реплик в конечном счете 
составила 7.86%, модели строгого согласования реплик – 7.42%, модели 
ведения версий записи – 4%. 
6.
Разработано инструментальное средство анализа баз данных NoSQL, 
позволяющее оценивать показатели согласованности реплик, ведения 
версий записи, отказов и восстановления доступа к записи БД на этапе 
проектирования информационной системы. 
7.
Выполнено 
исследование аналитического модуля информационной 
системы «Надзор за заболеваемостью - NoSQL» на стадии ее 

---

148 
проектирования в режиме экстремальной нагрузки. Выбраны параметры 
репликации записей: N=5, W=R=3 - для строго согласованных сегментов и 
N=5, W=R=1 - для сегментов, согласованных в конечном счете. Эти 
параметры 
обеспечивают 
заданные 
ограничения 
на 
показатели 
согласования реплик и отказов в доступе к записям БД Riak: вероятность 
отказа в доступе к записи не более 10
-12
, вероятность доступа к 
рассогласованным данным не более 0.1, задержка начала чтения не более 2 
мс. 

---

149