基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法

胡淑新

（中鋼集團鄭州金屬制品研究院有限公司 國家金屬制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，鄭州 450001）

0 引言

網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中以離散方式存在，每臺計算設(shè)備中均包含一份相對完整的文件拷貝副本，或是自身獨立的數(shù)據(jù)庫副本的部分文件，且每個離散數(shù)據(jù)庫之間由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連，共同構(gòu)成一個相對完善且全局分布緊密的數(shù)據(jù)庫數(shù)［1］。為了更好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理，提高分布式數(shù)據(jù)庫信息傳輸效率，成為有關(guān)部門的研究重點。針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法未對數(shù)據(jù)庫腦區(qū)信息定義，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫管理結(jié)果通常為局部最優(yōu)解而非全過程最優(yōu)解，管理響應(yīng)時間也較長的問題，本文將微服務(wù)架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法進(jìn)行動態(tài)化連接，設(shè)計了一種基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法。

1 基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法

為解決分布式數(shù)據(jù)庫信息傳輸中大型且復(fù)雜的問題，必須通過網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理，擺脫時間或空間上的約束［2］。時間層面是指，大量信息傳輸?shù)牧魉€技術(shù)可同時實施；空間層面是指，計算中出現(xiàn)的多個數(shù)據(jù)處理器可并發(fā)運行。本文設(shè)計的基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理整體框架如圖1所示。

圖1 基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理架構(gòu)圖Fig.1 Network Distributed Database Management Architecture Based on Micro-service Architecture

由圖1 可見，基于微服務(wù)架構(gòu)，是將較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理進(jìn)行分散處理，即有助于問題的同步解決，也為后續(xù)計算提供了幫助［3］?；诖耍疚耐ㄟ^三個步驟完成基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法設(shè)計。

1.1 分布式數(shù)據(jù)庫信息時序排列

考慮到網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)基數(shù)過大，為提高管理速率，必須獲取分布式數(shù)據(jù)庫信息時間序列［4］。獲取分布式數(shù)據(jù)庫信息時間序列流程為：

（1）利用SSA（Solid State Array）理論，明確分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)源信息的變化規(guī)律，進(jìn)而提高分布式數(shù)據(jù)庫信息整合精度；

（2）重構(gòu)數(shù)據(jù)源信息時間序列的相空間；

（3）計算數(shù)據(jù)源信息在時間模式上的初始信息權(quán)重，獲取分布式數(shù)據(jù)庫信息時間序列。

1.2 基于微服務(wù)架構(gòu)管理數(shù)據(jù)庫腦區(qū)信息

在獲取分布式數(shù)據(jù)庫信息時間序列的基礎(chǔ)上，采用微服務(wù)架構(gòu)的方式，將網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理問題在“自己的程序”中運行，將輕量級設(shè)備與HTTP 型API 進(jìn)行溝通，使管理問題簡單化。通過微服務(wù)架構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理任務(wù)啟動時進(jìn)行權(quán)限認(rèn)證后，直接管理數(shù)據(jù)庫腦區(qū)信息。在管理過程中，對腦區(qū)的遍歷操作均在內(nèi)存中完成，以此提升管理速率。

1.3 分布式數(shù)據(jù)庫優(yōu)化管理

在基于微服務(wù)架構(gòu)管理數(shù)據(jù)庫腦區(qū)信息的基礎(chǔ)上，采用阿米霍步長準(zhǔn)則完成網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理信息的優(yōu)化整合。設(shè)網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理信息優(yōu)化整合后的表達(dá)式為A，如公式（1）所示。

式中，P表示網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫信息元素向量集合；h是微服務(wù)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)形式；q指的是數(shù)據(jù)源信息的負(fù)梯度方向。

通過以上計算步驟，即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫優(yōu)化管理。

2 仿真實驗

2.1 實驗準(zhǔn)備

遵循標(biāo)準(zhǔn)安裝流程，將互聯(lián)網(wǎng)與PC 設(shè)備連接，并允許地方區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)資源共享。用傳統(tǒng)的管理方法對網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理時，管理響應(yīng)時間記為對照組；采用本文設(shè)計的管理方法對網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理時，管理響應(yīng)時間記為實驗組。將得出的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而判斷管理效率更高的管理方法。

2.2 實驗結(jié)果分析

根據(jù)上述提出的實驗環(huán)境及實驗步驟，將網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理響應(yīng)時間作為此次實驗的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行對比。分別通過10 次檢測，實驗結(jié)果見表1。

表1 實驗數(shù)據(jù)對比表Tab.1 Comparison table of experimental data

由表1 可見，本文設(shè)計的方法，管理響應(yīng)時間更短、、效率更高，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理效率的優(yōu)化。

3 結(jié)束語

基于微服務(wù)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方法的設(shè)計，經(jīng)歷了從起步到快速發(fā)展的階段。通過仿真實驗證明，該管理方法具有現(xiàn)實意義，能夠為提高網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理效率提供理論支持，拓寬了網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方面的研究廣度與深度，為未來網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫管理方面提供參考。