Модели процессов согласования реплик в базах данных Nosql

1.5.
 
Постановка задачи 
Для каждого варианта рассогласования данных существует допустимое 
время рассогласования данных. Поэтому на этапе проектирования системы 
необходимо прогнозировать время рассогласования данных для каждого варианта 

---

42 
решаемых задач, а также вероятность чтения несогласованных данных за время 
распространения изменений. При этом следует учитывать, что обеспечение 
повышенного качества согласования приводит к увеличению времени реакции 
(из-за необходимости синхронизировать несколько реплик и читать запись из 
нескольких реплик) и числа задействованных ресурсов. 
Как уже отмечалось, при одновременной работе большого числа 
пользователей с одной записью базы данных число версий этой записи может 
быть велико. Поэтому возникает задача оценки нагрузки на пользователя в 
зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с записью: 
оценка числа версий записи, времени их обработки пользователем и др. По 
результатам этих оценок можно дать рекомендации о максимально возможном 
числе пользователей, одновременно принимающих участие в обсуждении. 
На больших кластерах узлы могут выходить из строя часто, а ремонтные 
бригады могут не всегда справляться с работой. Следовательно, существует 
определенная вероятность, что из распределенного хранилища не будет 
прочитана 
запись. 
Поэтому 
теоретическая 
оценка 
характеристик 
отказоустойчивости кластеров большой размерности при наличии нескольких 
реплик каждой записи в базе данных является важной задачей. 
В диссертации решаются следующие задачи: 
1.
Разработка аналитических моделей согласования реплик в зависимости 
от параметров N, W, R: 
a.
W+R
≤
N – согласованность в конечном счете. Решается задача 
оценки вероятности того, что требование на чтение получит R
необновленных записей БД за время обновления N-W реплик 
этой записи (а поэтому клиент получит устаревшую запись). 
Учитывается синхронный и асинхронный режим согласования 
реплик. 
b.
W+R>N – строгая согласованность. Решается задача расчета 
характеристик случайного времени ожидания требованием на 

---

43 
чтение окончания обновления W реплик и времени чтения записи 
с учетом этого ожидания.
2.
Разработка имитационной модели процесса ведения версий записи при 
одновременной работе нескольких пользователей с какой-либо записью. 
3.
Разработка аналитической и имитационной моделей отказов и 
восстановления доступа к записи базы данных NoSQL с учетом наличия 
N реплик.
4.
Разработка 
инструментального 
средства 
анализа 
показателей 
согласования реплик в базах данных NoSQL. 
5.
Применение разработанные моделей и инструментального средства на 
этапе проектирования информационной системы.