Аннотация
Это исследование носит сугубо прикладной характер. Мысль о позитивизме балансировки нагрузки в географически распределенных СУБД была подсказана нам одним из ведущих IT-специалистов. Мы занимались этим вопросом в течение последних трех лет. Были рассмотрены различные подходы к балансировке. Среди них выделены два основных: один – для так называемого централизованного варианта, другой – для децентрализованного. В качестве прототипа глобальной сети была выбрана Федеральная университетская компьютерная сеть России RUNNet. На ней были выделены три региональных центра: Москва, Новосибирск, Хабаровск. Между ними и проводилась пресловутая балансировка. За отправную точку исследований было принято рассмотрение динамики дневной нагрузки в этих регионах. Было установлено: 1) степень нагрузки точек обмена трафиком между соседними регионами сдвигается по часовым поясам примерно на 4 часа; 2) средний период пассивности (условного «сна» пользователей) по всем регионам составляет примерно 8 часов. При этом задержка в сети RUNNet между выделенными региональными центрами оказывается много меньше среднего времени исполнения запросов к рассматриваемым в статье консервативным базам данных. Для каждого из предлагаемых методов были разработаны и программно реализованы алгоритмы моделирования. Сделанные ограничения не должны повлиять на качественную оценку эффективности межрегиональной балансировки. Проведенное кросс-моделирование показало существенное повышение пропускной способности географически распределенных СУБД консервативного типа при использовании ресурсов существующих глобальных сетей для целей балансировки нагрузки таких СУБД обоими методами. Централизованная балансировка обеспечивает более равномерное распределение числа обработанных запросов по регионам, но критична к выходу из строя межрегионального балансировщика;децентрализованная – бỏльшую помощь удаленным от Центра и потому менее IT-оснащенным регионам. Для уточнения вопроса о влиянии введенных ограничений на достижимую степень эффективности требуется натурное моделирование.
Ключевые слова: балансировка нагрузки, распределенные СУБД, консервативные базы данных, сеть RUNNet, алгоритмы балансировки, результаты кросс-моделирования
Список литературы
1. Балансировка нагрузки: основные алгоритмы и методы [Электронный ресурс] // Блог компании Селектел. – URL: http://habrahabr.ru/company/selectel/blog/250201/ (дата обращения: 24.12.2015).
2. Балансировка сетевой нагрузки [Электронный ресурс] // АСПЕКТ СПб: web-сайт. – URL: http://www.aspectspb.ru/solutions/it/highavailability/nlb.html (дата обращения: 24.12.2015).
3. Чжоу Т. Системы балансировки нагрузки Web-серверов [Электронный ресурс] // Windows IT Pro/RE. – 2000. – № 3. – URL: http://www.osp.ru/win2000/2000/03/174228/ (дата обращения: 24.12.2015).
4. Бершадский А.М., Курилов Л.С. Исследование стратегий балансировки нагрузки в системах распределенной обработки данных // Известия вузов. Поволжский регион. Технические науки. – 2009. – № 4. – С. 38–48.
5. Савчук И. Балансировка нагрузки сервера по методу SLB [Электронный ресурс]. – URL: http://blogerator.ru/page/high-load-balansirovka-nagruzki-servera-po-metodu-sticky-load-balancing (дата обращения: 24.12.2015).
6. Классен Р.К., Хисамиев Л.Р. Моделирование процессов балансировки нагрузки в глобальных информационных системах // XXI Туполевские чтения (школа молодых ученых): международная молодежная научная конференция, Казань, 19–21 ноября 2013 г.: материалы конференции. – Казань, 2013. – Т. 1. – С. 323–324.
7. RUNNet – Федеральная университетская компьютерная сеть России [Электронный ресурс]. – URL: http://www.runnet.ru/ (дата обращения: 25.12.2015).
8. Гугель Ю.В. Федеральная университетская сеть России RUNNet'2014 – 20 лет: инфраструктура и сервисы, новые возможности: [доклад на совещании по развитию и повышению эффективности функционирования сети RUNNet] [Электронный ресурс]. – Саранск, 2014. – URL: http://www.runnet.ru/news/docs/mrsu2014/mrsu-gugel2014.ppt (дата обращения: 25.12.2015).
9. IX.RU – Российские точки обмена IP-трафиком [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ix.ru/ (дата обращения: 25.12.2015).
10. Goonatilake R., Bachnak R. Modeling latency in a network distribution // Network and Communication Technologies. – 2012. – Vol. 1, N 2. – P. 1–11.
11. Райхлин В.А., Минязев Р.Ш. Мультикластеризация распределенных СУБД консервативного типа // Нелинейный мир. – 2011. – Т. 9, № 8. – С. 473–481.
12. Минязев Р.Ш. Распределение потока запросов в параллельных СУБД на платформе вычислительных кластеров // Нелинейный мир. – 2012. – Т. 10, № 3. – С. 173–179.
13. TPC-H – Homepage [Электронный ресурс]. – URL: http://www.tpc.org/tpch/ (accessed: 25.12.2015).
