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移动实时数据库QoS管理和更新事务调度算法

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计算机科学 2008年第9期35卷 103-107页

作者：向军李国徽杨兵杜建强华中科技大学计算机学院武汉430074 湖北民族学院信息工程学院恩施445000 江西中医学院计算机系南昌330006

分布式环境下的移动实时数据库服务应用逐渐广泛,但系统负载的不可预测甚至可能的超载使得应用受到限制。系统中事务在低带宽移动环境下竞争有限的系统资源导致重启或夭折,从而给系统带来损失甚至灾难。通过结合时间有效性和值域的有效... 详细信息

分布式环境下的移动实时数据库服务应用逐渐广泛,但系统负载的不可预测甚至可能的超载使得应用受到限制。系统中事务在低带宽移动环境下竞争有限的系统资源导致重启或夭折,从而给系统带来损失甚至灾难。通过结合时间有效性和值域的有效性提出基于的一种新的衡量系统性能的参数标准,如错过截止期事务的比率、数据新鲜度、CPU利用率去保证QoS,同时提出一种更新事务调度新算法和基于反馈控制的架构去实现。通过仿真实验评估,算法可以从稳定性能和暂态性能保证系统的性能指标不会超过由数据库管理员事先提出的QoS规范。

关键词：导出数据服务质量移动实时数据库更新事务

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基于能耗的移动实时数据库系统服务质量管理

华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第5期36卷 53-56页

作者：向军李国徽华中科技大学计算机科学与技术学院

利用移动实时数据中服务质量技术来解决由于负载不可预测带来的性能不可靠性问题,同时结合不精确计算技术提出一种移动实时数据库性能测度(如事务错过截止期比率和能耗),来保障系统服务质量.利用反馈控制调度和处理器动态电压调节,从而... 详细信息

利用移动实时数据中服务质量技术来解决由于负载不可预测带来的性能不可靠性问题,同时结合不精确计算技术提出一种移动实时数据库性能测度(如事务错过截止期比率和能耗),来保障系统服务质量.利用反馈控制调度和处理器动态电压调节,从而实现系统性能和能耗自适应调整,并以一种新算法予以实现,以达到减少系统损失的目的.通过仿真实验评估算法可从稳定性能和暂态性能保证系统预定的服务质量规范.

关键词：移动实时数据库不精确计算服务质量能耗截止期反馈控制

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移动实时数据库客户端数据管理

移动实时数据库客户端数据管理

作者：吕王英浙江大学

学位级别：硕士

传统的分布式计算与分布式数据库的研究是基于有限网络和固定主机的，这些都采用了一些默认的隐含假设，例如固定网络连接、对等通讯代价、主机节点固定不变等。20世纪90年代以来，随着移动通讯技术和互联网技术的迅速发展，加之移动计... 详细信息

传统的分布式计算与分布式数据库的研究是基于有限网络和固定主机的，这些都采用了一些默认的隐含假设，例如固定网络连接、对等通讯代价、主机节点固定不变等。20世纪90年代以来，随着移动通讯技术和互联网技术的迅速发展，加之移动计算的大量普及，许多计算节点可以在自由移动过程中与网络建立连接，使上述假设条件不再成立，因而传统的分布式数据库中的技术不能完全地应用到移动数据库中。于是，“移动计算”和“移动数据库”的概念应运而生，并且正在成为国际数据库界一个新的研究方向。所谓移动实时数据库就是指移动计算环境中的分布式实时数据库。本文着重探讨和研究移动实时数据库的客户端数据管理相关技术，包括：数据广播、数据收集、数据缓存与一致性维护。数据广播技术研究的关键问题是数据广播调度问题，而数据广播调度的关键就是采用什么样的调度算法，如何确定广播的周期使数据库性能达到最优。本文首先理论推导出衡量数据广播调度算法好坏的两个参数：访问时间和调谐时间的最优值，然后通过比较说明多盘调度的优越性，为此设计了一种能在优化调谐时间的同时仍保持较低访问时间的多盘调度算法，并解决该算法带来的分盘及广播频率的问题。数据收集技术是指在断接前把用户将来可能访问的数据预先存储到本地缓存的一种技术。本文探讨并分析了基于优先级的视图更新算法(PIU算法)的优缺点，在此基础上提出一种改进的PIU算法，力求当网络断接或弱连接情况下，在尽可能短的时间内移动主机视图获得尽可能大的数据新鲜度，有效地改善移动实时数据库客户端数据的面向用户性、实时性和一致性，更好地为用户提供通过无线网络访问服务器上数据库的服务。移动计算环境特点决定了在移动实时数据库中，为了满足用户通过无线网络访问服务器端数据库的实时性，有必要在移动主机端缓存数据，由此带来了数据缓存和一致性维护相关问题。本文首先通过比较分析确定缓存的粒度，在此基础上研究了缓存的工作机制。根据客户端数据缓存的弱一致性要求，给出了弱一致性缓存管理协议，以解决发生在无线环境下由各种原因产生的断接，它通过广播更新报告和发送更新报告相结合来节省网络带宽。

关键词：移动实时数据库客户端数据管理数据广播数据收集数据缓存与一致性维护

移动实时数据库的移动对象位置管理与位置关查询策略

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移动实时数据库的移动对象位置管理与位置关查询策略

作者：胡卫星华中科技大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的飞速发展,人们的需求开始对数据处理环境有了许多全新的变化,最显著的特点是对数据处理环境提出移动性要求。传统的数据库技术已经无法满足这种移动环境下的新兴需求,因此对移动计算技术的需求也应运而生。在移动计算... 详细信息

随着计算机技术的飞速发展,人们的需求开始对数据处理环境有了许多全新的变化,最显著的特点是对数据处理环境提出移动性要求。传统的数据库技术已经无法满足这种移动环境下的新兴需求,因此对移动计算技术的需求也应运而生。在移动计算技术的推动下,数据库技术也逐步地向移动数据库技术发展。目前,对移动实时数据库的研究成为一个热点,它使在任何时候任何地点访问任何数据的需求逐渐成为现实。位置管理是作为移动环境诸多应用中不可缺少的重要组成部分,是系统具备移动性特点的前提。在位置管理策略中,通过一个六元组来描述系统的移动对象位置信息,并采用两层组织模式来存储位置信息。此外,设计了一种高效的基于因子平衡的位置更新策略与过区切换方式,并通过一种两级判别模式实现了移动对象透明的过区切换,为系统的移动特性提供了有效的支撑。在位置相关查询策略中,通过一种基于格栅合并的两级索引方法系统有效地实现位置信息到数据区域的快速映射,从而解决了位置相关查询中最为关键的技术问题,同时,通过对移动实时环境下位置相关查询的分析,在查询策略中引入了主动订阅机制,来支持移动终端的本地执行。

关键词：移动实时数据库位置管理位置相关查询格栅合并

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移动实时数据库系统节省能耗的事务调度

移动实时数据库系统节省能耗的事务调度

作者：鄢烈兵华中科技大学

学位级别：硕士

无线通讯技术的发展使得用户可以在任何地方的任何一台计算机(移动的或非移动的)上访问各种各样的共享信息服务。在诸如移动电子医疗、移动实时交通信息管理及其浏览系统、移动电子拍卖系统、移动因特网股票交易系统等许多移动应用系统... 详细信息

无线通讯技术的发展使得用户可以在任何地方的任何一台计算机(移动的或非移动的)上访问各种各样的共享信息服务。在诸如移动电子医疗、移动实时交通信息管理及其浏览系统、移动电子拍卖系统、移动因特网股票交易系统等许多移动应用系统中,移动用户需要使用他们的掌上电脑、膝上电脑、个人数字助手(PDA)、以及笔记本电脑来迅速访问各种实时信息。移动计算技术改进了信息的分布性与流动性,然而,通过移动网络访问短暂有效信息有赖于对实时数据的有效管理以及事务的实时处理。移动计算强烈需要实时数据库技术的支持,而有效管理事务的执行以满足实时性和能耗最小是实时系统最基本、最核心、最关键的任务,如何在满足实时性要求的前提下尽可能降低系统能耗己成为目前移动实时系统设计所面临的新挑战。在移动实时数据库系统中,事务调度是移动实时数据库事务管理的重要方面。移动实时数据库中的事务是基于优先级来调度执行的,传统的优先级调度有截止期最早最优先,空闲时间最短优先等,在调度时,优先级最高的事务优先执行。事务的节能调度是在原有调度算法中加入频率调整策略,不改变移动实时事务的优先级,在保证移动实时事务时间正确性及结果正确性的条件下,通过合理的频率调整来降低系统能耗。可以统一收集整个事务调度的空闲时间,根据事务的空闲时间长短分派给事务一定的空闲时间,来延长事务的执行时间,降低事务的执行频率,此时,处理器的电压也会降低,由能耗与处理器电压的关系可知,当降低处理器电压时,会同时减少了处理器速度,而这将平方级的减少任务能量消耗,于是达到了节省能耗的目的。

关键词：移动实时数据库节能调度低功耗动态优先级节能调度算法

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移动实时数据库系统的复制与同步技术研究

移动实时数据库系统的复制与同步技术研究

作者：程昌贵华中科技大学

学位级别：硕士

随着便携式移动终端设备如个人数字助理(PDA)、智能手机(Smart Phone)、便携式计算机等的大量使用,移动数据库系统得到了广泛的应用。移动数据库系统与实时系统结合而成的移动实时数据库系统目前也备受人们关注。移动实时数据库的产生... 详细信息

随着便携式移动终端设备如个人数字助理(PDA)、智能手机(Smart Phone)、便携式计算机等的大量使用,移动数据库系统得到了广泛的应用。移动数据库系统与实时系统结合而成的移动实时数据库系统目前也备受人们关注。移动实时数据库的产生、发展和应用,使得人们不再受设备的局限,在移动过程中甚至网络断连状况下也能够高效准确地访问和操作数据,这给人们的工作和生活带来了巨大的方便。移动实时数据库系统需要数据管理方法,以确保移动设备在任何地方任何地点访问和操作的数据都能够保持实时性和一致性。如何保证数据的实时性和一致性是移动实时数据库系统中一个关键问题。复制与同步技术是解决这一问题的主要办法,它通过在移动客户端复制副本以提供数据高效访问和断连操作,通过实时同步副本以保持数据的一致性和实时性。复制与同步技术源于分布式数据库,移动数据库中人们也提出了多种适合移动计算环境的复制同步方法。移动实时数据库中的复制同步技术在保证数据一致性的同时还要求保证数据的实时性。一种基于数据广播和时间戳的实时复制同步方法(DB-TSRRTS),在动态子集复制的基础上,通过数据广播和事务价值计算评估,保证了事务实时性要求高的事务优先得到同步,保持数据的实时性;通过冲突的检测与处理方法,解决同步过程中数据的不一致性问题。给出了该方法的原型系统设计与实现,并将实验结果同目前已有典型的复制同步方法就事务撤销率、同步通信数据量和同步实时性三项指标进行了分析比较,可以看到DB-TSRRTS在这三项指标上有着较好的性能优势,适合于移动实时数据库系统。

关键词：移动实时数据库数据一致性复制同步冲突检测与处理

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分片段的移动实时数据库事务模型

计算机科学 2005年第10期32卷 108-109,117页

作者：党德鹏周立柱刘云生清华大学计算机科学与技术系北京100084 华中科技大学计算机学院武汉430074

由于移动计算环境的固有特性、数据访问者的移动性、事务的截止期限制等,传统平坦事务模型无法满足移动实时数据库的需求。本文针对移动实时数据库事务的特点,提出了一种分片段移动实时数据库事务模型。

关键词：移动实时数据库移动实时事务可串行化实时数据库事务模型片段移动计算环境固有特性数据访问移动性

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基于不精确计算移动实时数据库服务质量管理

计算机应用 2008年第7期28卷 1709-1712页

作者：向军李国徽杨兵华中科技大学计算机学院

移动实时数据库服务应用逐渐广泛,但系统负载不可预测和有限资源常导致事务重启或夭折,给系统带来损失甚至灾难。传统的基于最长执行时间实时调度算法已不能满足性能要求,提出结合不精确计算和反馈控制的新算法。考虑更新数据对象间联... 详细信息

移动实时数据库服务应用逐渐广泛,但系统负载不可预测和有限资源常导致事务重启或夭折,给系统带来损失甚至灾难。传统的基于最长执行时间实时调度算法已不能满足性能要求,提出结合不精确计算和反馈控制的新算法。考虑更新数据对象间联系并结合时间和值域有效性,提出性能新参数标准去保证系统性能和服务质量。通过仿真实验表明:算法可从稳定性能和暂态性能保证系统预定的服务质量规范。

关键词：服务质量导出数据移动实时数据库不精确计算

基于移动Agent的移动实时数据库事务提交处理与恢复策略研究

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基于移动Agent的移动实时数据库事务提交处理与恢复策略研究

作者：刘尧尧江西财经大学

学位级别：硕士

移动通信技术的蓬勃发展,给移动计算环境下的各项应用带来了前所未有的机遇,传统互联网上的各项应用纷纷向移动互联网迁移,但简单的迁移远远跟不上需求的增长,移动互联网上需要更多的是创新。移动实时数据库是运行在移动计算环境中的数... 详细信息

移动通信技术的蓬勃发展,给移动计算环境下的各项应用带来了前所未有的机遇,传统互联网上的各项应用纷纷向移动互联网迁移,但简单的迁移远远跟不上需求的增长,移动互联网上需要更多的是创新。移动实时数据库是运行在移动计算环境中的数据库管理系统,由于移动计算环境的特殊性,如频繁断接性、资源有限性、移动性等,使得移动实时数据库需要新的事务处理、恢复处理模型等,而移动Agent正好提供了良好的解决方案。传统数据库事务处理基于严格控制、缜密设计的基础,事务处理方式确定、单一、缺乏灵活性;移动环境下系统维护困难,故障恢复缺乏应具有的主动性,自适应性。Agent发源于人工智能,在众多领域得到应用,本文首先分析了移动Agent的自主、智能、移动等特性,在移动计算环境中的应用优势及Agent当前存在的安全性、编程、效率、容错方面的不足。然后在现有的移动分布式实时数据库的基础上,结合面向Agent的软件开发思想,赋予事务处理主动性、故障恢复主动性等,提出基于移动Agent的移动实时事务模型。此模型将移动实时数据库操作的核心功能分离出来,使Agent能专注于扩展功能的实现,增加了系统的可扩展性,事务处理能根据自身及外界环境的变化而做出相应的调整以提高性能,以提高并发度为例作说明。接着在此事务处理模型基础上,针对移动计算环境下移动分布式实时事务具有寿命长的特性,提出了基于移动Agent的嵌套自适应预提交协议(NACP),实验结果证明NACP能有效提高系统的吞吐量,降低数据冲突率,并对移动断接有良好的支持。最后结合人工智能、专家系统的知识提出了基于移动Agent的自适应恢复模型,其中包括事件的主动探测及报告机制,事件收集,故障分析预测等,使得系统能无人工干预、自适应的选择相应策略进行故障的恢复,缩短了故障恢复的响应时间。

关键词：移动Agent 移动实时数据库事务提交长事务故障恢复自适应