Quản lý và phổ biến dữ liệu trong tính toán di động Tính toán di động 2011 Nội dung 1. Giới thiệu chung 2. Phổ biến dữ liệu 3. Caching Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 2 1. Giới thiệu chung I. Môi trường di động II. Thiết bị di động III. Liên kết di động IV. Dữ liệu di động V. Tổng quan Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 3 I. Tổng quan  Ứng dụng cung cấp thông tin  Email, Messaging, News  Giao thông công cộng, tình hình giao thông, thông tin về chuyến bay  Thông tin nghiệp vụ, tài chính, chứng khoản, mua-bán  Thông tin về sự kiện, chỗ đậu xe, điểm thăm quan du lịch, nhà hàng, thời tiết, hiệu thuốc, dịch vụ, danh bạ,  Nhiều loại thông tin có thể được cung cấp qua MC Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 4 Nhiệm vụ/chức năng  Yêu cầu: chính xác, nhanh chóng  Nhiệm vụ  Tích hợp các dữ liệu/thông tin di động  Hệ thông tin di động toàn cầu  Bảo mật và an toàn dữ liệu di động  Trung tâm dữ liệu di động  Mô hình dữ liệu thống nhất  PM trung gian để truy cập dữ liệu di động Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 5 Thực hiện  Mô hình vật lý  Có thể có các mô hình phần cứng khác nhau  Server-mạng có dây-AP-mạng không dây-MS  Mô hình trao đổi thông tin  On demand: (i) gửi yêu cầu, (ii) nhận trả lời  Publish-Subscribe: (i) đăng ký, (ii)công bố  Tăng hiệu năng=>Bộ nhớ đệm Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 6 Mô hình Publisher-Subscriber  Thuận lợi  Bản chất của mạng không dây: quảng bá  Khả năng co giãn cao (số lượng client thay đổi không ảnh hưởng nhiều đến hiệu năng của server)  Tỷ lệ các yêu cầu uplink (client=> server) nhỏ=> tiết kiệm năng lượng cho client  Vấn đề  Cấu trúc của thông tin quảng bá  Tần suất quảng bá (phối hợp giữa các đơn vị dữ liệu khác nhau)  Phân phối băng thông cho các đơn vị dữ liệu  Tiết kiệm năng lượng (vd hot items, doze mode) Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 7 Caching  On demand: chi phí truy cập cao  Dự trữ  Phù hợp: nhiều=> lãng phí, ít=> chi phí cao  Bản chất của đối tượng dự trữ: mau hỏng, bền vững  => có khả năng giảm chi phí khi có chính sách phù hợp  Vấn đề cần giải quyết  Dự trữ thông tin=> có nhiều bản sao  Sai lệch thông tin: cần đảm bảo các thao tác đọc cho kết quả thống nhất  Xung đột thông tin: cần đảm bảo các thao tác ghi cho kết quả thống nhất Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 8 II. Ảnh hưởng của tính toán di động  Hệ thống di động có thể là có kiến trúc/không có kiến trúc  Kết nối yếu/không ổn định  Thường xuyên ngắt kết nối  Ngắt chủ động  Ngắt bị động  Nhu cầu  Kết nối trong suốt  Đảm bảo dữ liệu sẵn sàng cho các ứng dụng khi kết nối bị/không bị ngắt Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 9 Thiết bị di động  Tài nguyên hạn chế  CPU, bộ nhớ, nguồn  Tối thiểu hóa lượng tài nguyên sử dụng  Đảm bảo tính thống nhất dữ liệu một cách hợp lý  Liên kết di động  Bất đối xứng  Khác nhau giữa kênh lên và kênh xuống  MS cạnh tranh để có kênh lên=>tốn kém tài nguyên cho kênh lên  Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên thông qua việc phân phối hợp lý kênh lên/kênh xuống Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 10 [...]... nào Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Thống nhất mạnh/thống nhất yếu  Thống nhất mạnh    Cập nhật dữ liệu được phổ biến ngay cho các bản sao Chi phí Thống nhất yếu  27 Không bắt buộc phổ biến ngay Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Các kỹ thuật caching (hệ thống cố định)     Polling every time TTL based Server Invalidation Leased Based Invalidation 28 Tính toán di động @Hà Quốc Trung. .. thông báo vô hiệu hóa dữ liệu Chưa giải quyết được các vấn đề trong hệ thống di động  29 Vd nếu callback bị mất=> dữ liệu bị sai Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Mất thông báo vô hiệu hóa 30 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Các yếu tố cần quan tâm        Cách thức/qui luật truy cập dữ liệu Tần suất cập nhật dữ liệu Chi phí truyền thông/truy cập Cách thức/qui luật di chuyển Đặc điểm của... ii Quảng bá chunk(j,k) End For End For 23 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Ví dụ Disk 1 Disk 2 Disk 3 Data Items in decreasing Order of popularity 1 Relative frequency 4 2 1 1 2 4 Num Chunks = Max_Chunks/Rel_freq(i) 2 1 Broadcast schedule 24 1 3 2 2 4 3 3 5 4 6 1 6 5 4 7 8 LCM = 4 = Max_Chunks 6 5 9 7 7 8 1 9 2 3 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 8 1 4 5 9 3 Caching I II III 25 Caching trong. .. của kết nối Nhu cầu về tính cập nhật của dữ liệu Thông tin phụ thuộc bối cảnh 31 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Các vấn đề cần giải quyết        Giảm độ trễ (client) Đảm bảo tính thống nhất của dữ liệu Đảm bảo tính sẵn sàng cao của dữ liệu Đảm bảo hiệu quả cao về nguồn/băng thông Xác định chi phí của cache miss và sử dụng trong cơ chế cache Quản lý dữ liệu vị trí trong cache Đồng bộ các... Các nút yêu cầu dữ liệu giống nhau với tốc độ là r yêu cầu /s Tính thời gian truy cập một đơn vị dữ liệu 𝑇 = 𝑇 𝑏 + 𝑇 𝑜 , trong đó   16 𝑇 𝑜 , thời gian trung bình để truy cập một đơn vị dữ liệu theo kiểu ondemand 𝑇 𝑏 , thời gian trung bình để truy cập dữ liệu từ kênh quảng bá Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Nếu kênh truyền là on demand      Thời gian để truy cập một đơn vị dữ liệu theo ondemand... đề caching cho adhoc 12 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 2 Phổ biến dữ liệu Giới thiệu Phân phối băng thông cho các kênh logic III Lập lịch cho kênh quảng bá I II 13 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 I Giới thiệu  On demand      Gửi yêu cầu, nhận trả lời 2 thao tác, 1 lên, 1 xuống cho một đơn vị dữ liêu Số lượng MS tăng=> Server bị quá tải Số lượng đơn vị dữ liệu tăng=> tiêu tốn năng... I II III 25 Caching trong hệ thống phân tán cố định Caching trong các hệ thống di động Mobile web caching Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 I Caching trong các hệ thống cố định  Bài toán  Dữ liệu được sao lưu     Dữ liệu được cập nhật bởi server (1 chiều), bởi client và server (2 chiều) Cần thống nhất dữ liệu giữa client và server Lý thuyết:   Tại client, proxy, server Khi nào cần thống... Yếu,mạnh Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Caching cho các hệ thống mô hình Push  Hệ thống cố định:     Hệ thống di động   Cần tính thêm chi phí tải đơn vị dữ liệu về client Client C, 2 phần tử dữ liệu x và y,     cache đơn vị dữ liệu được sử dụng nhiều nhất Chủ yếu để tăng hiệu năng Chi phí tải đơn vị dữ liệu không đáng kể tần suất xuất hiện là 1% và 0 ,5% thời gian truyền là 1% và 0,1%... bằng cách thay đổi tần suất quảng bá của các đơn vị dữ liệu 18 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Ví dụ      Quảng bá với 2 đơn vị dữ liệu 𝐷1 𝑣à 𝐷2 , với xác suất 𝑝1 ≫ 𝑝2 Thời gian truy cập vào 𝐷1 𝑣à 𝐷2 bằng 1/2 thời gian truy cập on demand Hệ thống luôn luôn quảng bá 𝐷1 => thời gian truy cập vào 𝐷2 là vô cùng lớn Bài toán: xác định tần số quảng bá để thời gian truy cập trung bình nhỏ nhất Kết... bên 32 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Các lựa chọn có thể       Cache ở đâu Cache bao nhiêu lớp Cache cái gì Làm thế nào để hủy một phần tử cache Mức độ cập nhật của thông tin trong cache Hiệu quả đáp ứng yêu cầu 33 Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 Các mô hình caching trong MC  3 mô hình cơ bản    Polling: client chủ động TTL : client chủ động Invalidation: server chủ động  Stateless: . Quản lý và phổ biến dữ liệu trong tính toán di động Tính toán di động 2011 Nội dung 1. Giới thiệu chung 2. Phổ biến dữ liệu 3. Caching Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011. liệu di động  Trung tâm dữ liệu di động  Mô hình dữ liệu thống nhất  PM trung gian để truy cập dữ liệu di động Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 5 Thực hiện  Mô hình vật lý  Có. 2 1. Giới thiệu chung I. Môi trường di động II. Thiết bị di động III. Liên kết di động IV. Dữ liệu di động V. Tổng quan Tính toán di động @Hà Quốc Trung 2011 3 I. Tổng quan  Ứng dụng