Модели процессов согласования реплик в базах данных Nosql

5.6.
 
Выбор параметров репликации сегментов хранилища 
Выбор параметров репликации сегментов хранилища NoSQL был выполнен 
на основании требований, предъявляемых к задержке чтения, согласованности и 
отказоустойчивости. Заказчик системы установил следующие требования: 
1.
Задержка чтения (время ожидания требованием на чтение окончания 
обновления W реплик) – не более 2 мс (это важно, если при выполнении 
запроса читается большое число записей). 
2.
Вероятность доступа к рассогласованным данным (вероятность того, что 
клиент прочитает устаревшую запись за время распространения 
обновлений записи по ее N-W репликам) – не более 0.1. 
3.
Вероятность отказа в доступе к записи БД (вероятность того, что на запрос 
пользователя не будет возвращено значение) – не более 10
-12
. 

---

145 
Из рисунка 5.4 видно, что для числа реплик N=3…6 вероятность чтения 
устаревшей записи не превышает 0.1 при максимальном λ, что удовлетворяет 
требованию 2. Однако из рисунка 5.3 следует, что при N=6 задержка чтения 
превышает 2 мс при максимальном λ, это приводит к нарушению требования 1. 
Из рисунка 5.5 видно, что вероятность отказа в доступе к какой-либо записи при 
N=5…7 не превышает 10
-12
, что удовлетворяет требованию 3. Таким образом, 
число реплик N записей сегментов «Human Case» и «Human Case Sample»
примем равным 5. Параметры W и R для строгого согласования записей сегмента 
«Human Case Sample» установим равными W=R=(N+1)/2=3. Параметры W и R 
для согласования в конечном счете записей сегмента «Human Case» установим 
равными W=R=1. 
Выводы по 5-й главе 
1. Проанализированы модули проектируемой системы «Надзор за 
заболеваемостью - NoSQL».
2. Приведено обоснование выбора технологии NoSQL для реализации 
аналитического модуля системы. 
3. Проанализированы варианты баз данных NoSQL, рассмотрены 
следующие системы: MongoDB, Cassandra, Riak. Анализ показал, что для 
выбранной предметной области база данных Riak является более 
предпочтительной. 
4. Приведены спецификации основных свойств JSON-документов для 
сегментов «Human Case» и «Human Case Sample» проектируемой системы. 
5. Подготовлены исходные данные для моделирования. Получены 
зависимости среднего времени ожидания чтения записи из БД, вероятности 
чтения устаревшей записи, вероятности отказа в доступе к записи БД от 
интенсивности поступления требований на чтение.
6. В соответствии с предъявленными требованиями к системе в период 
пиковой нагрузки (среднее время ожидания чтения записи – не более 2 мс, 
вероятность чтения устаревшей записи – не более 0.1, вероятность отказа в 

---

146 
доступе к записи – не более 10
-12
) были выбраны параметры репликации базы 
данных Riak: N=5, W=R=3 - для сегмента «Human Case Sample» (строгое 
согласование реплик), N=5, W=R=1 - для сегмента «Human Case» (согласование 
реплик в конечном счете).