Tối ưu hóa xử lý giao tác với H Store trong luận văn thạc sĩ

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÔ HÌNH XỬ LÝ GIAO TÁC H-STORE

1.1. Giới thiệu

1.2. Tổng quan của hệ thống H-Store

1.2.1. Lược đồ triển khai (System deployment)

1.2.2. Lược đồ thực thi (Runtime Model)

1.2.3. Lớp giao dịch (Transaction Classes)

1.2.3.1. Giao dịch đơn điểm (Single-sited Transactions)

1.2.3.2. Giao dịch một lần (One-shot Transactions)

1.2.4. Tổ chức dữ liệu vật lý

1.3. Nguyên tắc thiết kế hệ thống H-Store

1.3.1. Giao dịch tổ chức dưới các thủ tục lưu trữ (stored Procedures)

1.3.2. Không cần ổ cứng (No disk)

1.3.3. Phân vùng dữ liệu (Partitioning)

1.3.4. Cách thức thực thi giao dịch (Executing Transactions)

1.3.4.1. Các thành phần hệ thống (System components)

1.3.4.2. Giao dịch một phân vùng (Single Partition Transactions)

2. CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG XỬ LÝ GIAO TÁC TRỰC TUYẾN VỚI VOLTDB

2.1. Giới thiệu VoltDB

2.2. Ứng dụng VoltDB

2.3. Hoạt động của VoltDB

2.4. Cách cài đặt VoltDB

2.4.1. Yêu cầu hệ điều hành và phần mềm

2.4.2. Cài đặt VoltDB

2.4.3. Các thành phần trong bộ phân phối VoltDB

2.5. Cách thiết kế ứng dụng VoltDB

2.5.1. Thiết kế Cơ sở dữ liệu

2.5.2. Thiết kế thủ tục truy nhập dữ liệu (Stored Procedures)

2.5.3. Thiết kế ứng dụng logic

2.6. Xây dựng ứng dụng VoltDB

2.6.1. Dịch ứng dụng Client và thủ tục Server

2.6.2. Tạo file định nghĩa dự án (Project Definition File)

2.6.3. Xây dựng hồ sơ thời gian chạy (Runtime Catalog)

2.6.4. Chạy ứng dụng VoltDB

2.6.5. Định nghĩa file cấu hình Cluster

2.6.6. Khởi động VoltDB Database

2.6.7. Tắt VoltDB Database

2.7. Các mô hình hoạt động

2.8. Mô hình an ninh trong VoltDB

2.8.1. Kích hoạt chế độ xác thực và phân quyền

2.8.2. Định nghĩa người dùng và nhóm người dùng

2.8.3. Phân quyền truy cập thủ tục

2.8.4. Cho phép truy cập thủ tục hệ thống và Ad Hoc Queries

2.9. Mô hình sẵn sàng

2.9.1. Mô hình K-Safety

2.9.2. Kích hoạt K-Safety

2.9.3. Khôi phục hệ thống khi bị lỗi

2.9.4. Tránh phân vùng mạng (Network Partitions)

2.10. Quản trị CSDL

2.10.1. VoltDB Enterprise Manager

2.10.2. Quản trị các Databases

2.10.2.1. Cài đặt và khởi động VoltDB Enterprise Manager

2.10.2.2. Khám phá Enterprise Manager

2.10.2.3. Khởi động và tắt Cơ sở dữ liệu

2.10.2.4. Nâng cấp Cơ sở dữ liệu

2.10.2.5. Bảo dưỡng và sửa chữa Cluster

3. CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG QUẢN LÝ KHÁCH HÀNG VÀ KHO SỐ CỦA CÔNG TY VIỄN THÔNG NGÀNH ĐIỆN

3.1. Bài toán đặt ra

3.2. Thiết kế, cài đặt hệ thống thử nghiệm

3.2.1. Thiết kế cơ sở dữ liệu

3.2.2. Thiết kế giao diện

3.2.3. Thiết kế kiến trúc phần cứng – Cluster

3.2.4. Cài đặt chương trình

3.3. Quản trị hệ thống

3.3.1. Thiết kế giao diện

3.3.2. Cài đặt chương trình

3.3.3. Đánh giá, so sánh với hệ quản trị Oracle và MySQL

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan mô hình xử lý giao tác H Store

Mô hình H-Store là một hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ hiện đại, được thiết kế để tối ưu hóa việc xử lý giao tác trong môi trường phân tán. Hệ thống này hoạt động trên nguyên tắc không chia sẻ, cho phép dữ liệu được lưu trữ hoàn toàn trong bộ nhớ, từ đó giảm thiểu độ trễ và tăng cường hiệu suất. Việc tổ chức dữ liệu theo phân vùng giúp cho các giao dịch có thể được thực hiện độc lập, giảm thiểu sự cạnh tranh và tăng tốc độ xử lý. H-Store sử dụng các thủ tục lưu trữ đã được biên dịch trước, cho phép thực thi giao dịch một cách nhanh chóng và hiệu quả. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng OLTP, nơi mà tốc độ và hiệu suất là yếu tố quyết định. Hệ thống H-Store không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn đảm bảo tính sẵn sàng cao thông qua việc nhân bản dữ liệu. Như vậy, việc tối ưu hóa xử lý giao tác với H-Store không chỉ là một yêu cầu kỹ thuật mà còn là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng hiện đại.

1.1 Giới thiệu H Store

H-Store là một hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng xử lý giao tác trực tuyến. Hệ thống này cho phép lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ, giúp giảm thiểu thời gian truy cập và tăng cường hiệu suất. H-Store hoạt động trên nền tảng phân tán, nơi mà mỗi phân vùng dữ liệu có thể được xử lý độc lập. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn giảm thiểu sự cạnh tranh giữa các giao dịch. Hệ thống này sử dụng các thủ tục lưu trữ để thực thi giao dịch, cho phép các ứng dụng OLTP hoạt động một cách hiệu quả. H-Store cũng hỗ trợ các giao dịch đơn điểm và giao dịch một lần, giúp tối ưu hóa việc xử lý dữ liệu trong các tình huống khác nhau.

1.2 Nguyên tắc thiết kế hệ thống H Store

Nguyên tắc thiết kế của H-Store tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất và tính sẵn sàng của hệ thống. Một trong những nguyên tắc quan trọng là không cần ổ cứng, cho phép toàn bộ dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ. Điều này giúp giảm thiểu độ trễ và tăng tốc độ xử lý giao tác. H-Store cũng sử dụng phân vùng dữ liệu để tổ chức thông tin, cho phép các giao dịch được thực hiện độc lập mà không cần phải cạnh tranh với nhau. Hệ thống này cũng hỗ trợ các giao dịch tổ chức dưới dạng thủ tục lưu trữ, giúp tối ưu hóa việc thực thi và quản lý giao dịch. Nhờ vào các nguyên tắc này, H-Store có thể xử lý một lượng lớn giao dịch trong thời gian ngắn, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng hiện đại.

II. Phát triển ứng dụng xử lý giao tác trực tuyến với VoltDB

VoltDB là một trong những ứng dụng tiêu biểu của mô hình H-Store, được thiết kế để xử lý giao tác trực tuyến với hiệu suất cao. Hệ thống này cho phép lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ, giúp giảm thiểu thời gian truy cập và tăng cường hiệu suất. VoltDB hỗ trợ các giao dịch phức tạp và cho phép thực hiện nhiều giao dịch đồng thời mà không làm giảm hiệu suất. Việc phát triển ứng dụng với VoltDB không chỉ giúp tối ưu hóa việc xử lý giao tác mà còn đảm bảo tính sẵn sàng cao thông qua việc nhân bản dữ liệu. Hệ thống này cũng cung cấp các công cụ quản lý và bảo trì, giúp người dùng dễ dàng quản lý và tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng. Nhờ vào những tính năng vượt trội, VoltDB đã trở thành một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng yêu cầu xử lý giao tác nhanh chóng và hiệu quả.

2.1 Giới thiệu VoltDB

VoltDB là một hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán, được thiết kế để xử lý giao tác trực tuyến với hiệu suất cao. Hệ thống này cho phép lưu trữ dữ liệu trong bộ nhớ, giúp giảm thiểu độ trễ và tăng cường hiệu suất. VoltDB hỗ trợ các giao dịch phức tạp và cho phép thực hiện nhiều giao dịch đồng thời mà không làm giảm hiệu suất. Hệ thống này cũng cung cấp các công cụ quản lý và bảo trì, giúp người dùng dễ dàng quản lý và tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng. Với khả năng xử lý giao tác nhanh chóng và hiệu quả, VoltDB đã trở thành một lựa chọn phổ biến cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao.

2.2 Cách cài đặt VoltDB

Cài đặt VoltDB yêu cầu một số bước chuẩn bị nhất định, bao gồm việc xác định yêu cầu hệ điều hành và phần mềm cần thiết. Sau khi cài đặt, người dùng cần cấu hình hệ thống để đảm bảo rằng VoltDB hoạt động hiệu quả. Việc thiết kế cơ sở dữ liệu và các thủ tục truy nhập dữ liệu cũng rất quan trọng trong quá trình cài đặt. Hệ thống này cho phép người dùng dễ dàng tạo và quản lý các thủ tục lưu trữ, giúp tối ưu hóa việc xử lý giao tác. Nhờ vào khả năng mở rộng và tính linh hoạt, VoltDB có thể đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng hiện đại.

III. Hệ thống quản lý khách hàng và kho số của công ty viễn thông ngành điện

Hệ thống quản lý khách hàng và kho số của công ty viễn thông ngành điện được thiết kế để giải quyết các vấn đề liên quan đến việc quản lý giao tác và dữ liệu. Hệ thống này sử dụng mô hình H-Store để tối ưu hóa việc xử lý giao tác, giúp tăng cường hiệu suất và giảm thiểu thời gian chờ đợi. Việc thiết kế và cài đặt hệ thống thử nghiệm cho phép công ty đánh giá hiệu quả của mô hình H-Store trong việc quản lý khách hàng và kho số. Kết quả thu được cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và có khả năng xử lý một lượng lớn giao dịch trong thời gian ngắn. So sánh với các hệ quản trị truyền thống cho thấy H-Store có nhiều ưu điểm vượt trội, đặc biệt trong việc xử lý giao tác nhanh chóng và hiệu quả.

3.1 Bài toán đặt ra

Bài toán đặt ra cho hệ thống quản lý khách hàng và kho số là làm thế nào để xử lý một lượng lớn giao dịch trong thời gian ngắn mà vẫn đảm bảo tính chính xác và hiệu suất. Các vấn đề như quá tải hệ thống, thời gian chờ đợi lâu và khó khăn trong việc quản lý dữ liệu đã được xác định. Việc áp dụng mô hình H-Store giúp giải quyết những vấn đề này bằng cách tối ưu hóa việc xử lý giao tác và tổ chức dữ liệu. Hệ thống cần phải có khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng.

3.2 Thiết kế cài đặt hệ thống thử nghiệm

Thiết kế và cài đặt hệ thống thử nghiệm là bước quan trọng trong việc phát triển hệ thống quản lý khách hàng và kho số. Hệ thống được xây dựng dựa trên mô hình H-Store, cho phép tối ưu hóa việc xử lý giao tác và quản lý dữ liệu. Việc thiết kế cơ sở dữ liệu và giao diện người dùng cũng rất quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động hiệu quả. Sau khi cài đặt, hệ thống được kiểm tra và đánh giá để đảm bảo rằng nó đáp ứng được các yêu cầu về hiệu suất và tính chính xác. Kết quả thu được cho thấy hệ thống hoạt động ổn định và có khả năng xử lý một lượng lớn giao dịch trong thời gian ngắn.

Luận văn thạc sĩ về tối ưu hóa xử lý giao tác với H Store