BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PEUNGNHOTHOUNG Tavansai --------------------------------------- PEUNGNHOTHOUNG Tavansai PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG PHẦN MỀM QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ LHS LÀO CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHÓA 15B Hà Nội – 2018 17057204882191000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- PEUNGNHOTHOUNG Tavansai PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG PHẦN MỀM QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ LHS LÀO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. HUỲNH QUYẾT THẮNG Hà Nội – 2018 LỜI CÁM ƠN Trước tiên, tôi xin được bày tỏ sự trân trọng và lòng biết ơn sâu sắc đối với Thầy PGS. Huỳnh Quyết Thắng, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong toàn bộ quá trình thực hiện đề tài, dù rất bận với công việc giảng dạy nhưng Thầy vẫn dành nhiều thời gian quý báu và tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong việc nghiên cứu, thực hiện luận văn. Xin cảm ơn các thầy cô giáo ở Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn toàn thể các bạn bè, đồng nghiệp, những người đã giúp đỡ tôi rất nhiều và đặc biệt là các thành viên trong gia đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất, động viên, cổ vũ tôi trong suốt quá trình học tập vừa qua. Mặc dù đã nỗ lực hết mình nhưng do thời gian có hạn, năng lực bản thân còn nhiều hạn chế và một số khó khăn nhất định trong việc nghiên cứu nên luận văn không thể không có những thiếu sót. Tôi rất mong được các thày cô và các bạn góp ý kiến thêm. Xin trân trọng cám ơn! Hà Nội, ngày 04 tháng 04 năm 2018 TÁC GIẢ PEUNGNHOTHOUNG Tavansai LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.
Huỳnh Quyết Thắng. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 04 tháng 04 năm 2018 TÁC GIẢ PEUNGNHOTHOUNG Tavansai MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT. 1 DANH MỤC CÁC BẢNG.
3 DANH MỤC HÌNH VẼ. Lý do chọn đề tài. Mục đích nghiên cứu. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu và giới hạn. Phương pháp nghiên cứu. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HIỆU NĂNG, GIÁ TRỊ TÍNH NĂNG PHẦN MỀM VÀ ĐO LƯỜNG HỆ THỐNG. Tổng quan về hiệu năng phần mềm và ứng dụng.
Các khái niệm cơ bản trong đo lường hiệu năng. Hệ thống xử lý sự kiện EP. Tổng quan EP. Chức năng xử lý sự kiện.
Khái niệm và phân loại Điểm chuẩn. Điểm chuẩn vi mô. Điểm chuẩn vĩ mô. Tiểu kết chương.
LÝ THUYẾT CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN VÀ KỸ THUẬT PHÂN TÁN DỮ LIỆU. Khái niệm và định nghĩa cơ sở dữ liệu phân tán. Tổng quan cơ sở dữ liệu phân tán. Khái niệm xử lý phân tán.
Khái niệm và sự cần thiết phân mảnh dữ liệu. Các quy tắc phân mảnh. Tính phục hồi. Tính tách biệt.
Kỹ thuật phân mảnh ngang dữ liệu. Khái niệm phân mảnh ngang dữ liệu. Thông tin cần thiết của phân mảnh ngang. Kỹ thuật phân mảnh dọc dữ liệu.
Khái niệm phân mảnh dọc. Thông tin cần thiết của phân mảnh dọc. Bài toán phân bố dữ liệu. Bài toán phân bố.
Thông tin cần thiết cho bài toán phân bố. Mô hình phân bố dữ liệu. Xử lý truy vấn phân tán dữ liệu. Vấn đề xử lý truy vấn.
Mục đích của việc xử lý truy vấn. Phân rã truy vấn. Xây dựng câu truy vấn phân tán. Tiểu kết chương.
XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỮ LIỆU PHÂN TÁN CHO PHẦN MỀM QUẢN LÝ LHS LÀO. Mô hình hệ thống phần mềm Quản lý LHS Lào. Thống kê số lượng sinh viên của Bộ giáo dục và thể thao Lào năm 2015. Yêu cầu quản lý.
Thiết kế cơ sở dữ liệu Quản lý LHS Lào. Kỹ thuật thiết kế. Quy trình thiết kế dữ liệu phân tán. Phân bố dữ liệu phân tán.
Mẫu dữ liệu. Mẫu quan hệ giữa các bảng. Tiểu kết chương. ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG TRÊN PHẦN MỀM QUẢN LÝ LHS LÀO.
Triển khai thử nghiệm. Mô hình hệ thống phân tán. Quy trình xử lý dữ liệu phân tán. Nền tảng công nghệ sử dụng.
Thực nghiệm đo đánh giá các giá trị tính năng Điểm chuẩn vi mô. Thực nghiệm đo đánh giá các giá trị tính năng Điểm chuẩn vĩ mô. Một số nhận xét và khuyến cáo. 64 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT ASG Association of Separated Group Benchmark Phương pháp điểm chuẩn BGDTT Lào Bộ giáo dục và thể thao Lào CSDL Cơ sở dữ liệu DBMS Database Management system DDBMS Distributed database management system DUR Duration ĐSQ Đại sứ quán EP Event Processing EMP Employee IC Instruction Count IEC International Electrotechnical Commission IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers ISO International Organization for Standardization LOG Location LHS Lào Lưu học sinh Lào Macro-Benchmark Điểm chuẩn vĩ mô ể ẩ PAY Payment PROJ Project QĐ Quy định RD Remote Database 1 RESP Responsibility SAL Salary SPE Software Performance Engineering SPEC Standard Performance Evaluation Corporation SPEM Systems Process Engineering Metamodel SQL Structured Query Language SUT System Under Test 2 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tóm tắt điểm chuẩn vi mô .1: Một ví dụ về ma trận giá trị sử dụng thuộc tính .2: Ma trận lực hút thuộc tính .1: Thống kê số lượng LHS Lào đi học, đang học và về nước.2: So sánh các phương pháp nhân bản .3: Các bảng mẫu dữ liệu .1: Kết quả giá trị tính năng trên 2 may khi sử dụng công cụ Server Profiler.2: Kết quả giá trị tính năng trên 2 máy khi sử dụng công cụ Database Engine Tuning Advisor.
62 3 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Một phần phổ biến của thời gian phản hồi [3].2: Mối quan hệ giữa thời gian phản hồi, thông lượng và sử dụng tài nguyên với khối lượng công [3] .3: Cấu trúc của một ứng dụng xử lý sự kiện [4] .4: Các kiểu kiểm thử hiệu năng và Điểm chuẩn khác nhau [3] .1: Mô tả mối quan hệ giữa các quan hệ bởi các đường nối .2: Các giải pháp truy vấn tương đương.3: Ví dụ về cây đại số quan hệ .1: Biểu đồ phân cấp chức năng của hệ Quản lý LHS Lào .2: Giao diện Quản lý thông tin cá nhân.3: Giao diện Quản lý thông tin nơi học.4: Giao diện Tra cứu và tìm kiếm.5: Giao diện Thống kê tổng hợp.1: Mô hình hệ thống xử lý phân tán của BGDTT Lào và ĐSQ Lào ở Việt Nam.2: Lược đồ phân tầng tổng quát để xử lý truy vấn phân tán.3: Giao diện phần mềm Server Profiler.4: Kết quả Selection, Projection và Join trên máy ảo.5: Kết quả Selection, Projection và Join trên máy PC.6: Công cụ Database Engine Tuning Advisor.7: Kết quả Database Engine Tuning Advisor trên máy ảo.8: Kết quả Database Engine Tuning Advisor trên máy PC.9: Kết quả hiệu năng CPU và Memory trên máy ảo.10: Kết quả hiệu năng CPU và Memory trên máy PC. Lý do chọn đề tài Với sự phát triển mạnh mẽ của tất cả các lĩnh vực dẫn đến lượng thông tin cần xử lý tăng lên rất nhanh. Đây cũng là một trong những nhân tố dẫn đến số người dùng mạng Internet ngày càng tăng. Thực tế các hệ thống tập trung có những nhược điểm như việc tăng khả năng lưu trữ thông tin khó khăn và bị giới hạn, bởi khả năng tối đa của một máy cụ thể, khả năng phục vụ không đảm bảo khi số lượng người dùng tăng lên đáng kể.
Bên cạnh những yếu tố như giao diện, khả năng tương thích, chức năng của ứng dụng và bảo mật, thì yếu tố hiệu năng là một trong những vấn đề rất quan trọng để đánh giá hệ thống và khả năng mở rộng của ứng dụng đáp ứng yêu cầu người dùng, mức tải đáp ứng, là điều kiện cần thiết trong việc phát triển và mở rộng ứng dụng. Ở Lào, sự phát triển của mỗi ngành không thể thiếu ứng dụng công nghệ thông tin trong các lĩnh vực quan trọng và cuộc sống hiện đại được. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu về lĩnh vực phương pháp điểm chuẩn (Benchmark), xác định tầm quan trọng, vai trò của điểm chuẩn trong kỹ thuật phần mềm và các vấn đề liên quan đến cơ sở dữ liệu phân tán. Nghiên cứu bộ công cụ giám sát, giới thiệu một số khung giám sát, đánh giá hiệu năng phần mềm và điểm chuẩn hệ thống.
Mô hình hệ thống phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu trong bài toán Quản lý LHS lào. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này em xin đề ra 3 nhiệm vụ cụ thể như sau: Nhiệm vụ thứ nhất: Tổng hợp tìm hiểu cơ sở lý thuyết về hiệu năng, giá trị tính năng, đo lường phần mềm và lý thuyết cơ sở dữ liệu phân tán. Nhiệm vụ thứ hai: Tìm hiểu phương pháp đo lường giá trị và điểm chuẩn (Benchmarking) tính năng của hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán. Nhiệm vụ thứ ba: Áp dụng thử nghiệm phương pháp đo lường giá trị trên phần mềm Quản lý LHS lào.
Phạm vi nghiên cứu và giới hạn Luận văn này nghiên cứu phương pháp điểm chuẩn (Benchmark) để đánh giá, đo lường hiệu năng hoạt động của phần mềm và ứng dụng. Mô hình xây dựng phần mềm Quản lý LHS lào trên máy ảo. Công cụ thực nghiệm dựa trên một số công cụ của Microsoft như: VMware workstation, VB.NET, SQL Server, Server Profiler và Performane Monitor. Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu sau được sử dụng trong quá trình thực hiện luận văn : - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Sử dụng để nghiên cứu các phương pháp đánh giá hiệu năng phần mềm điểm, nghiên cứu một số khung giám sát, đánh giá hiệu năng phần mềm và điểm chuẩn hệ thống.
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế: Sử dụng để khảo sát yêu cầu quản lý lưu học sinh của Lào và xác định các yêu cầu quản lý. - Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng để xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu lưu học sinh của Lào và thử nghiệm đánh giá hiệu năng của phần mềm này. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HIỆU NĂNG, GIÁ TRỊ TÍNH NĂNG PHẦN MỀM VÀ ĐO LƯỜNG HỆ THỐNG 1.