一种实时数据库服务质量管理策略摘要:针对动态负载下实时数据库系统难以同时维护事务实时性与数据实时性的问题,提出了一种数据质量与事务质量的管理策略•该策略给出一种综合了数据时域与值域特点的数据质量的定义,并据此提出了一种通过调整更新周期与数据动态相似度下限来调整数据质量的方法•该策略使用数据质量调整方法,反馈控制与接纳控制来保证服务质量.实验表明,该策略比现有策略更好地支持用户指定的目标.关键词:实时数据库;数据质量;反馈控制;相似度下限中图分类号:TP311文献标识码:AASchemeforReal-timeDatabaseQoSManagementBAITian,LIGuo-hui,LIUYun~sheng(CollegeofComputerScienceandTechnology,HuazhongUnivofScienceandTechnology,Wuhan,Hubei430074,China)Abstract:Itischallengingforreal-timedatabasesystems(RTDBs)tosupporttransactiontimelinesswhilepreservingdatafreshnessunderunpredictableworkloads・Sothispaperproposedaschemefordataandtransactionqualitymanagementtosolvethisproblem.Adefinitionofdataqualityconsideringdatacharacteristicinbothtimeandvaluedomainwasgiven.Basedonthedefinition,adataqualityadjustmentmethodwaspresentedwhichadjustsupdateperiodsanddynamicsimilaritydegreelowerbounds・Thisschemeusestheadjustmentmethod,feedbackcontrolandadmissioncontroltosupportQostargets.Experimentshaveshownthattheproposedschemeoutperformstheexistingschemes.Keywords:real-timedatabase;dataquality;feedbackcontrol;similaritydegreelowerbound当前,交通控制、股票交易、电信网络管理等诸多应用都要求后台数据库系统实时处理用户请求,同时系统能为这些请求提供实时数据.实时数据库系统通常难以同时满足事务与数据的实时性要求•一方面,系统中存在许多不断变化的实时数据,为保证这些数据的实时性所进行的更新需占用大量系统资源,这必然影响到用户事务的处理•另一方面,用户事务本身给系统带来的负载也具有不可预测性•在系统超载的情况下事务与数据的实时性就更加难以保证.现有方法或没有综合考虑实时数据和事务的需求,或没有充分考虑实时数据和事务的特点,故不能很好地满足两种实时性要求[1-6]•文献[1-2]中提出的传感器事务调度算法尽管能减小数据更新负载,但没有考虑用户事务负载的动态性,只能用于较低且较稳定的负载情况.文献[3]考虑用户事务的负载变化及调整,但数据质量固定不变,随着用户事务负载的增大,系统拒绝的事务数也将增多•文献[4]中的数据质量只考虑数据值本身的错误•文献[5-6]只考虑数据更新周期的变化,这些策略均未充分利用对应外部对象的动态特征.本文提出一种基于服务质量的实时数据库系统管理策略来解决事务与数据的实时性维护问题.系统通过数据质量调整、事务接纳控制与反馈控制来满足用户指定的服务质量目标•与现有文献[4-6]中数据质量定义不同的是,本文的数据质量考虑了时间与值两方面,从而更好地描述外部环境对象的动态变化特点•在系统超载时,本文数据质量调整策略通过更新周期与数据相似度两方面来进行,故相比现有数据质量调整策略能更多地降低系统负载,从而在保证服务质量的同时处理更多的用户请求•实验表明,本文提出的管理策略比现有策略更好地支持用户指定的服务质量目标.1系统模型考虑单CPU的实时内存数据库,内存数据库由于其高性能通常用于实时数据处理•其中的数据分为两类,时态数据和非时态数据•时态数据包括映象数据及导出数据,本文只考虑映象数据•对于映象数据对象Oi,其对应更新事务Ti由二元组(Ci,Ti)表示,Ci为Ti的执行时间,Ti为Ti的更新周期,Ti在[Timin,Timax](TiminWTimax)内取值.Ti越小,Oi的值越能准确反映对应外部对象的当前状态.定义函数fi(vi.l,vi,2)为Oi的当前值vi,l与到达数据库系统ti实例的更新值vi,2的相似度函数.当两者的相似度较高时,即使不执行此Ti实例,vi,l依然能近似表示vi,2.这种表示的准确度将随相似度的降低而减少.根据应用语意,将系统中的映象数据划分为1类,对每类数据OSj(lWjW1)设定一个相似度下...