Паралельна обробка даних у розширювальних хеш-структурах та оцінка їх продуктивності

Складанний, Павло Миколайович та Костюк, Юлія Володимирівна та Рзаєва, Світлана Леонідівна та Мазур, Наталія Петрівна (2025) Паралельна обробка даних у розширювальних хеш-структурах та оцінка їх продуктивності Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 3 (31). с. 243-269. ISSN 2663-4023

Текст Skladannyi_P_Kostiuk_Y_Rzaeva_S_Mazur_N_CEST_3_31_2025.pdf Download (1MB)

Анотація

У статті новий алгоритм конкурентного доступу до розширюваного хешування з обережним очікуванням (Extendible Hashing with Cautious Waiting, EHCW), який поєднує механізми двофазного блокування та оптимістичної верифікації для зниження накладних витрат при високому навантаженні. Запропонований підхід дозволяє забезпечити збереження узгодженості даних при паралельному доступі до динамічних хеш-структур без потреби у повному блокуванні, що вирішує проблему ефективного синхронізованого доступу при високому паралелізмі. Алгоритм забезпечує адаптивну реконфігурацію структури директорії, що підвищує масштабованість та продуктивність у умовах змінного навантаження. Для оцінки ефективності реалізовано імітаційну модель функціонування системи в середовищі з обмеженими обчислювальними ресурсами (одноядерний процесор і диск) та використанням буферного пулу сторінок пам’яті для моделювання операцій розщеплення сторінок і динамічної перебудови директорії. Розроблена симуляційна модель показала, що запропонований алгоритм перевищує традиційні статичні схеми хешування за метриками пропускної здатності та частоти блокувань, що робить його перспективним для використання в оперативних базах даних, хмарних обчислювальних середовищах та розподілених інформаційних системах, де критично важливо забезпечити високу продуктивність і збереження цілісності даних при високих рівнях транзакційного навантаження. Задача високопродуктивної обробки даних з динамічними хеш-структурами є важливою для масштабованих систем, зокрема для баз даних і хмарних обчислень, де забезпечення швидкого паралельного доступу до даних.

Тип елементу :	Стаття
Ключові слова:	розширюване хешування; паралельна обробка даних; динамічна директорія; конкурентний доступ; верифікаційний механізм; симуляційне моделювання; блокування транзакцій; оперативні бази даних; високопродуктивні бази даних; масштабованість
Типологія:	Статті у періодичних виданнях > Фахові (входять до переліку фахових, затверджений МОН)
Підрозділи:	Факультет інформаційних технологій та математики > Кафедра інформаційної та кібернетичної безпеки ім. професора Володимира Бурячка
Користувач, що депонує:	Павло Миколайович Складанний
Дата внесення:	25 Груд 2025 11:02
Останні зміни:	25 Груд 2025 11:02
URI:	https://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/55284

Actions (login required)

Перегляд елементу