Математические модели и алгоритмы оптимизации размещения данных транзакционных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Горобец, Виталий Владимирович

• Горобец, Виталий Владимирович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Горобец, Виталий Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ И СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНЗАКЦИОННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. Архитектура и информационные процессы транзакционных систем

1.2. Анализ альтернативных вариантов построения архитектуры транзакционных систем

1.3. Анализ технологий и структуры облачной среды

I 1.4. Эталонная архитектура облачных вычислений

1.5. Технологии оптимизации производительности транзакционных систем

1.6. Анализ существующих подходов к распределению баз данных в информационных системах

1.7. Обзор математических моделей, используемых в транзакционных системах на базе различных архитектурных решений

1.8. Обобщенная постановка задачи распределения фрагментов баз данных

в транзакционных системах

1.9. Выводы по главе

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ОЬТР-СИСТЕМ, ФУНКЦИОНР1РУЮЩИХ В ОБЛАЧНОЙ СРЕДЕ

2.1. Модель транзакционной системы для развертывания в облачной среде

2.2. Модель транзакционной системы с репликацией фрагментов базы данных для развертывания в облачной среде

2.3. Проблема оптимизации структуры распределенных баз данных для облачных ОЬТР-систем

2.4. Модель для оптимизации размещения фрагментов РБД в узлах сети облачной структуры по критерию минимума среднего объема трафика

2.5. Модель для оптимизации размещения фрагментов РБД в узлах сети облачной структуры по критерию минимума стоимости трафика

2.6. Модель для оптимизации размещения фрагментов РБД в узлах сети облачной структуры по критерию максимума суммарной ценности реплик фрагментов

2.7. Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ

3.1. Разработка алгоритмов решения задачи оптимизации структуры распределенных баз данных

3.2. Исследование модели транзакционной системы для развертывания в облачной среде

3.3. Исследование модели транзакционной системы с репликацией фрагментов базы данных для развертывания в облачной среде

3.4. Исследование модели для оптимизации размещения фрагментов РБД в узлах сети облачной структуры по критерию минимума среднего

объема трафика

3.5. Исследование модели для оптимизации размещения фрагментов РБД в узлах сети облачной структуры по критерию минимума стоимости трафика

3.6. Исследование модели для оптимизации размещения фрагментов РБД в узлах сети облачной структуры по критерию максимума суммарной ценности реплик фрагментов

3.7. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ ТРАНЗАКЦИОННЫХ СИСТЕМ

4.1. Программная реализация инструментария для построения и исследования облачных транзакционных информационных систем

4.2. Структура программных комплексов биллинговых OLTP-систем, разрабатываемых в ООО НПП «ЛТТ»

4.3. Оптимизация структуры программных комплексов биллинговых OLTP-систем, разрабатываемых в ООО НПП «ЛТТ»

4.4. Построение системы электронного документооборота в облачной инфраструктуре

4.5. Сопряжение верхнего уровня АСУ ТП с OLTP-системой на базе облачной инфраструктуры

4.6. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А - Свидетельство о государственной регистрации

программы для ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Акт внедрения результатов диссертационного

исследования в ООО НПП «ЛТТ»

ПРИЛОЖЕНИЕ В - Акт внедрения результатов диссертационного

исследования в ОАО «ПО Водоканал»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Акт внедрения результатов диссертационного

исследования в учебный процесс ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова

ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Диаграмма классов программы моделирования и оптимизации размещения фрагментов базы данных в облачной среде

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математические модели и алгоритмы оптимизации размещения данных транзакционных систем»

ВВЕДЕНИЕ

Среди информационных систем, автоматизирующих бизнес-процессы, значительное место занимают системы, называемые учетно-отчетными или информационно-справочными [1, 2], в функции которых входит информационная поддержка алгоритмически несложных интерактивных бизнес-процессов. Такие системы также называют транзакционными, или OLTP-системами (On-Line Transaction Processing - системы оперативной обработки транзакций) [3, 4]. Они предназначены для ввода, структурированного хранения и обработки информации в режиме реального времени.

Транзакционные системы имеют самостоятельное значение в предметных областях с несложной алгоритмикой, а также как подсистемы, обеспечивающие ввод информации в программных комплексах общеуправленческого характера и автоматизирующие группы связанных бизнес-процессов, такие как системы ERP (Enterprise Resource Planning- системы планирования ресурсов предприятия), CRM (Customer Relationship Management— системы управления взаимоотношениями с клиентами), PDM (Product Data Management — системы управления данными об изделии) [5]. Кроме того, OLTP-системы составляют основу для автоматизации бизнес-процессов во взаимоотношениях граждан и органов государственной власти и управления [6, 7], таких как регистрация актов гражданского состояния, регистрации имущественных прав и сделок и имуществом, налоговых взаимоотношений, в специализированных системах управления и других массовых бизнес-процессах.

Важное место среди OLTP-систем занимают биллинговые системы (БС). Повышение в последние годы спроса на программное обеспечение (ПО) этой категории, вызванное быстрым развитием телекоммуникационной отрасли, делает биллинг одним из самых прогрессивных направлений разработки программных решений [8]. Сегодня создано множество БС для различных операторов и видов услуг. Основной тенденцией в современном биллинге является стремление к стандартизации и унификации подходов, методов, протоколов обмена. Задачами научного исследования становится создание универсальных методов автоматизации расчетов с абонентами и подходов к разработке БС. Это касается не только многих сфер БС (связь, Интернет, коммунальные услуги, банковский сектор, туристический бизнес (бронирование гостиничных мест, авиа- и железнодорожных

билетов), торговля и пр.), но и всего класса транзакционных систем различных предметных областей (электронный документооборот, дистанционное образование, медицина, управление технологическими процессами и т.д.).

Биллинговая система— это автоматизированная система расчетов (АСР) фирмы-поставщика товаров или услуг с клиентами. Она предназначена для вычисления стоимости товаров или услуг, исходя из определенных в ней данных о ценах, тарифах и других стоимостных характеристиках, организации различных способов учета и обработки данных о клиентах, товарах, услугах, платежах и других объектах и событиях, а также для выставления счетов клиентам и организации прочих форм отчетности. Прототипы современных БС зародились вместе с появлением первых вычислительных устройств, однако в их современном понимании (и сам этот термин) появились всего несколько лет назад [9-11].

Области, в которых используются БС, могут быть самыми различными. Но самой благоприятной для развития и распространения БС оказалась сфера телекоммуникаций и связи, поскольку, во-первых, здесь оперируют огромным количеством транзакций, которое невозможно отследить и обслужить вручную, во-вторых, данные для учета уже имеют цифровую природу, и не требуется человеческих ресурсов, чтобы оцифровывать основную часть информации. Биллинг успешно развивается и в других областях, в основном связанных с обслуживанием: страхование, транспортные перевозки, аренда автомобилей, кабельное телевидение, муниципальные и коммунальные службы, гостиничное дело [8, 10]. Как правило, для этих нужд разрабатываются независимые узкоспециализированные БС.

Правильный выбор БС критичен для прибыльности предприятия сферы обслуживания. На определенном этапе роста компании биллинг превращается из надежного и быстрого помощника в сборе и обработке информации в инструмент для расширения и усовершенствования сервиса на существующей технической базе [11], а значит, для привлечения новых клиентов. От надежности и скорости работы БС зависит качество обслуживания клиентов и возможности, которые получает фирма-поставщик, что, в конечном счете, оказывает влияние на прибыльность предприятия сферы обслуживания. Например, быстрое и точное получение статистических данных о продажах, предоставленных услугах и активности клиентов помогают вовремя определить новые векторы развития, спланировать мероприятия по усовершенствованию технических мощностей, вовремя отреагировать на изменение требований потребителей.

Отечественные производители ПО адекватно отреагировали на повышение интереса заказчиков к решениям в области биллинга. Изначально такие системы исполняются на заказ под конкретные нужды и требования заказчика, впоследствии их функциональность расширяется. Ряд разработчиков идет по пути распространения уже созданной модели биллинга на другие области деятельности. Как результат, появляются новые узкоспециализированные решения для выполнения аналогичных функций в смежной области (система «Атлант» компании «АВК-Коммьюникейшнз» [12], «Barsum Bill Works» компании «Барсум» [13]). Однако общая тенденция к универсализации биллинга заставляет задуматься о построении такой модели современной БС, которая могла бы позволить использовать единую платформу в самых различных областях сферы обслуживания и торговли.

Речь идет не о том, чтобы учесть в системе все возможные требования рынка и сферы применения. Идея конвергентного, или универсального, биллинга заключается в абстрагировании самого понятия сервиса и в его представлении как объекта с изменяемыми и неизменяемыми параметрами [14]. Создание такой модели позволило бы избежать в дальнейшем усложнения системы при расширении сервиса или переносе системы на другие отрасли, где используется сходная структура предоставления услуг [15]. Поэтому разработка концептуальной модели АСР является важным шагом к универсализации, поскольку позволит построить каркас системы, определить ее общую структуру и архитектуру, которую в дальнейшем можно будет расширять дополнительными элементами.

Современным подходом к проектированию информационных систем является направление облачных вычислений (Cloud Computing), которое содержит специализированный спектр технологий обработки и передачи данных, когда компьютерные ресурсы и мощности предоставляются как Интернет-сервисы. Специфика Cloud Computing состоит в том, что обеспечивается динамическое масштабирование ресурсов облака, его внутренняя структура скрыта от потребителя сервисов, используется концепция платы по мере использования, предъявляются высокие требования к надежности и доступности облачной системы и пр. Учитывая преимущества, которые предоставляет данная технология, перспективным вариантом реализации распределенной транзакционной системы является ее построение на основе облачной среды. В связи с этим в данной работе предложена модель типовой OLTP-системы на базе технологии Cloud Computing, обоснованы архитектурные принципы проектирования и освещены технологические

вопросы построения транзакционных систем на примере БС в области жилищно-коммунальной сферы, системы электронного документооборота, верхнего уровня автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП).

Так как системы класса OLTP работают с небольшими по размеру транзакциями, идущими большим потоком, то клиенту необходимо минимальное время отклика системы. Поэтому важным требованием становится обмен данными с OLTP-средством - в реальном времени и с минимальной задержкой. Эти показатели напрямую зависят от применяемых в OLTP-системах алгоритмов и архитектурных решений, причем актуальной задачей является создание математических моделей функционирования облачной транзакционной системы, позволяющих производить имитационное моделирование с целью улучшения интегральных показателей эффективности ее работы. Задачу улучшения характеристик OLTP-сис-тем можно решить различными способами (аппаратные, программные, архитектурные и др.). Одним из вариантов повышения производительности облачной транзакционной системы является оптимальное размещение данных в облаке. Такая задача также возникает в условиях динамического масштабирования ресурсов облака, когда при выходе узлов из строя необходимо за минимальное время определить новый план размещения данных и выполнить их миграцию с целью перераспределения нагрузки между остальными узлами. Время получения плана размещения данных определяется скоростью алгоритма, а время их непосредственной миграции зависит от характеристик технических средств и их загруженности. В соответствии с типовым соглашением об уровне обслуживания (Service-Level Agreement, SLA), оба этапа операции миграции должны быть выполнены в течение 2-5 мин [16], поэтому время формирования плана размещения данных должно быть минимальным, а алгоритм решения задачи размещения данных в облаке -иметь высокую скорость.

Наиболее близкими к проблеме оптимизации структуры данных облачной транзакционной системы являются задачи проектирования распределенных баз данных (РБД) и нахождения методик оптимальной репликации, но они не учитывают многие аспекты специфики построения БС в облаке. Общие подходы к оптимизации OLTP-систем, базирующихся на классической трехзвенной архитектуре, включая организационные методы разработки, различные технологии и технологические программные средства, сформулированы в работах как российских, так и зарубежных исследователей в данной области: Васкевича Д., Голосова А.О.,

Фагина P. (Fagin R.), Mocca Дж. (Moss J.E.B.) и др. Решением задачи разработки методов и моделей повышения управляемости обслуживания и выполнения транзакций в распределенных информационных системах занимались такие ученые, как Кульба В.В., Ковалевский С.С., Косяченко С.А., Советов Б.Я., Чертовской В.Д., Чардин П., Вейкум Г. (Weikum G.), Воссен Г. (Vossen G.), Берн-штейн П.А. (Bernstein P.A.) и др. Большой вклад в развитие концепции облачных вычислений внесли Флореску Д. (Florescu D.), Коссман Д. (Kossmann D.), Стоун-брейкер М. (Stonebraker М.), Кетинтемел У. (Cetintemel U.) и др. Для решения задачи оптимального размещения фрагментов РБД по узлам сети могут применяться метод ветвей и границ, методы отсечений, к которым относятся алгоритмы Гомори и Балаша. Однако эти задачи являются NP-полными, т.е. с ростом размерности задач их вычислительная сложность растет экспоненциально. Для решения подобных задач кластеризации и компоновки наиболее успешно применяются генетические алгоритмы (ГА), которые относятся к классу эволюционных алгоритмов. Развитие эволюционных подходов к решению оптимизационных задач в значительной мере определяется работами Цетлина М.Л., Курейчика В.М., Фогеля Л. (Fogel L.J.), Шефеля Г. (Schwefel G.), Холланда Дж. (Holland John Н.) и др. Теоретические основы систем автоматизации проектирования получили развитие в работах Морозова К.К., Поренкова И.П. и др.

В настоящее время ни одно крупное предприятие не может обходиться без системы, обеспечивающей функций хранилища данных. Все больше компаний стремится к активным операционным хранилищам, поэтому оперативная обработка транзакций является важнейшим средством взаимодействия с информацией, находящейся в хранилищах данных. Однако построение сложных, высокопроизводительных OLTP-систем является непростой задачей. В связи с этим в данной работе также рассмотрена технология оптимизации системы, построенной на основе облачных технологий, и приведены результаты использования предложенной транзакционной системы.

Вышеизложенные обстоятельства позволяют отметить актуальность работы, которая подтверждается необходимостью:

1. Построения универсальной концептуальной модели современной высокопроизводительной транзакционной системы, использующей единую платформу в самых различных областях сферы обслуживания, торговли и производства.

2. Разработки математических моделей функционирования облачной тран-

закционной системы, позволяющих производить моделирование с целью получения интегральных показателей эффективности ее работы, а также алгоритмов оптимизации размещения данных в облаке, которые сокращают совокупный объем информационных массивов в распределенной системе.

3. Применения новых подходов к проектированию распределенных информационных систем с использованием концепции облачных вычислений и построения на этой основе гибких, легко масштабируемых OLTP-систем.

4. Обоснования архитектурных принципов реализации OLTP-систем на базе технологии Cloud Computing и рекомендаций по проектированию, реализации и эксплуатации таких систем в новой среде.

Диссертационная работа выполнена в рамках научного направления ЮРГПУ (НПИ) «Теория, принципы и технологии построения информационно-вычислительных и измерительных систем» (утверждено решением ученого совета университета от 20.09.2011 г.) и проекта № 2833 «Теоретические основы моделирования, диагностики и информационного обеспечения сложных технических систем», выполняемого в рамках базовой части государственного задания №2014/143.

Целью диссертационной работы является построение математических моделей функционирования OLTP-систем, реализованных на базе технологии Cloud Computing, а также разработка математических моделей и алгоритма оптимизации размещения фрагментов РБД по узлам сети облачной структуры, которые позволяют увеличить производительность информационной системы за счет рационального распределения данных.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- анализ существующих моделей и способов построения транзакционных информационных систем;

- исследование структуры облачной среды для развертывания OLTP-систем в облаке;

- разработка математических моделей OLTP-систем и моделей размещения данных в них, алгоритмов оптимизации структуры РБД в облачной среде;

- программная реализация разработанных моделей, анализ эффективности предложенных алгоритмов оптимизации и их практическое применение для проектирования архитектуры транзакционных систем;

- разработка программы для моделирования процесса функционирования транзакционных систем, построенных на основе технологии Cloud Computing, и оптимизации размещения фрагментов РБД по узлам облачной сети.

Методы исследования. В работе использованы методы теории принятия решений, имитационного моделирования, а также теории вероятностей и ГА.

Достоверность научных результатов и выводов подтверждается корректным применением элементов теории принятия решений, планирования экспериментов, сопоставлением полученных экспериментальных результатов решения задачи размещения с использованием ГА и метода ветвей и границ, а также положительной оценкой внедрения результатов в разрабатываемые OLTP-системы.

Объектом исследования являются современные архитектурные решения OLTP-систем, принципы их построения, алгоритмы функционирования и размещения информационных ресурсов в облачной среде, концепция облачных вычислений и многоуровневых информационных систем.

Предметом исследования являются принципы размещения данных, хранящихся в РБД и циркулирующих в облачной сети, описывающие их математические модели, а также специфика процессов обслуживания абонентов в современных реализациях биллинговых OLTP-систем.

Научная новизна. В диссертации получены следующие новые научные и практические результаты:

в области математического моделирования:

- разработаны модели транзакционных систем, создаваемых в облачной среде, в виде распределенных систем массового обслуживания (СМО), отличающиеся от известных моделей тем, что учитывают эластичность облачной структуры, особенности информационного обмена OLTP-систем, реализованных на базе технологии Cloud Computing, архитектуру облака и виртуализацию его ресурсов, и позволяющие производить имитационное моделирование с целью получения интегральных показателей эффективности работы таких систем;

- сформулированы математические модели для оптимизации структуры РБД по критериям минимума среднего объема трафика, минимума стоимости трафика, максимума суммарной ценности реплик фрагментов базы данных (БД), учитывающие ограничения на объем памяти узлов, доступные затраты на аренду ресурсов облака, количество реплик фрагментов РБД, которые отличаются учетом того, что в качестве узлов хранения данных используются компьютеры, входящие

в состав облака произвольной топологии, и позволяют определить оптимальный вариант размещения данных по узлам распределенной вычислительной сети (ВС);

в области численных методов:

- разработан численный алгоритм поиска решения задачи размещения фрагментов БД по узлам распределенной ВС с помощью модификации ГА, отличающейся одновременным применением процедуры начального структурирования популяции, изменением генетических операторов отбора и скрещивания, использованием стратегии быстрого разбиения поисковых пространств на области высоких значений функции полезности, что позволяет решать высокоразмерные задачи размещения фрагментов БД в облачной инфраструктуре;

в области комплексов программ:

- предложена новая архитектура биллинговой OLTP-системы и структура ее ПО, учитывающие особенности ведения абонентского учета ресурсоснабжаю-щего предприятия, отличающиеся от известных решений тем, что предполагают использование современной технологии Cloud Computing и позволяют проектировать гибкие, масштабируемые и высокопроизводительные БС;

- разработан комплекс программ для построения и исследования OLTP-систем в облаке, отличающийся возможностью конфигурирования структуры облака и позволяющий проводить многократные имитационные эксперименты для предложенных математических моделей, а также выполнять оптимизацию размещения фрагментов РБД по узлам облачной сети.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Модели транзакционных систем, создаваемых в облачной среде, в виде распределенных СМО. Новизна заключается в учете эластичности облачной структуры, особенностей информационного обмена OLTP-систем, реализованных на базе технологии Cloud Computing, архитектуры облака и виртуализации его ресурсов.

2. Комплекс математических моделей для оптимизации размещения фрагментов БД по узлам распределенной ВС, построенной по принципам Cloud Computing. Новизна состоит в совершенствовании методов размещения данных в облаке, которые позволяют учитывать такие критерии оптимальности, как средний объем трафика, стоимость трафика, суммарная ценность реплик фрагментов.

3. Численный алгоритм поиска решения задачи размещения фрагментов БД по узлам распределенной ВС на основе применения ГА. Новизна заключается в

модификации генетических операторов и их использовании для решения высокоразмерных задач размещения фрагментов БД в облачной инфраструктуре.

4. Результаты моделирования и экспериментального исследования эффективности предложенной модификации ГА. Новизна состоит в учете объема передаваемого трафика, его стоимости, ценности реплик фрагментов БД, объема памяти узлов, затрат на аренду ресурсов облака, а также в получении количественной оценки производительности облачной транзакционной системы.

5. Архитектура биллинговой OLTP-системы и структура ее ПО. Новизна заключается в изменении технологии хранения информационных массивов БС и переносе слоя доступа к данным в облако.

6. Комплекс программ для построения и исследования транзакционных информационных систем. Новизна состоит в реализации оригинальной методики оптимального размещения информационных ресурсов OLTP-систем, реализованных на базе облачной технологии.

Теоретическая ценность работы заключается в построении и исследовании математических моделей транзакционных систем, реализованных на основе технологии Cloud Computing, конструировании алгоритмов оптимизации и разработке численных методов с учетом ограничений OLTP-систем.

Практическая ценность работы заключается в реализации и использовании разработанных моделей и алгоритмов на этапах проектирования и эксплуатации современных OLTP-систем в различных областях приложений, в том числе биллинг, электронный документооборот, управление технологическими процессами. Представленные алгоритмы позволяют оценить и улучшить с использованием оптимизации размещения фрагментов РБД производительность транзакционной системы и, как следствие, ее эффективность в целом.

Разработана программа моделирования и оптимизации размещения фрагментов БД в облачной среде, зарегистрированная в Реестре программ для ЭВМ (приложение А, свидетельство № 2013619673).

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы нашли практическое применение в научно-производственной деятельности ООО НЛП «ЛТТ» (г. Новочеркасск) при разработке, проектировании и оптимизации программного комплекса (ПК) «Биллинговая система» (приложение Б), используемого для обслуживания абонентов г. Ростова-на-Дону в ОАО «ПО Водоканал» (приложение В). Благодаря применению облачных технологий при реали-

зации БС удалось существенно (в 15 раз) повысить ее производительность по сравнению с аналогичной (по функциональному составу) информационной системой при одновременном увеличении объемов обрабатываемых данных (число обслуживаемых абонентов увеличилось с 20 ООО до 300 ООО). Увеличение производительности проявляется в уменьшении времени выполнения начисления одному абоненту, а также в сокращении времени доступа к отдельным объектам БД. Использование полученных результатов при проектировании архитектуры БС и структуры БД позволило уменьшить финансовые затраты на модификацию системы за счет сокращения временных и трудовых затрат. Задачи оптимизации размещения фрагментов РБД в облачной среде, разработанные математические модели и научные результаты работы также внедрены в учебный процесс ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова, что подтверждается документально (приложение Г).

Апробация работы. Основные положения диссертации и отдельные ее результаты обсуждались и были одобрены на: XI Международной научно-практической конференции «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (г. Новочеркасск, 2011 г.); XI Международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (г. Новочеркасск, 2011 г.); IX-XII Международных научно-практических конференциях ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова «Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем» (г. Новочеркасск, 2011-2014 гг.); Всероссийском смотре-конкурсе научно-технического творчества студентов высших учебных заведений «Эврика-2011» (г.Новочеркасск, 2011 г.); Международном научно-исследовательском конкурсе «УМНИК-2012» (г.Новочеркасск, 2012г.); Международной молодежной конференции «Академические фундаментальные исследования молодых ученых России и Германии в условиях глобального мира и новой культуры научных публикаций» (г.Новочеркасск, 2012г.); XМеждународной научно-практической конференции «Перспективы развития информационных технологий» (г. Новосибирск, 2012 г.); XII Международной научно-практической конференции «Информатика и информационные технологии в образовании, науке и производстве» (г. Волжский, 2013 г.); III Международной научно-практической конференции «Теория и практика актуальных исследований» (г. Краснодар, 2013 г.); Международной научной конференции «Актуальные вопросы технических наук (II)» (г.Пермь, 2013г.);

Международной научно-технической конференции «Наука, Техника, Инновации 2014» (г. Брянск, 2014 г.); научных семинарах кафедры «Информационные и измерительные системы и технологии» ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова (г. Новочеркасск, 2011-2013 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 печатные работы, в том числе: 4 статьи в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК; 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ; 1 монография; 17 статей, опубликованных по результатам международных и всероссийских научно-практических конференций.

Структура диссертации. Диссертация содержит 210 страниц основного текста, 44 рисунка, 19 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 158 наименований и пяти приложений объемом 5 страниц.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ И СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ ТРАНЗАКЦИОННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. Архитектура и информационные процессы транзакционных систем

Большую роль транзакционные системы играют в специализированных отраслевых решениях с массовыми транзакциями - банковских, биллинговых системах, в связи и жилищно-коммунальном секторе, системах продажи билетов на транспорте, ЕИР-системах, при автоматизации бухгалтерского и складского учета, документооборота, в фиксации посетителей веб-сайта для формирования статистики обращений, в промышленности - регистрация прохождения детали на конвейере и т.д. [17]. Ввиду большого разнообразия существующих ОЬТР-систем, которые охватывают широкий спектр предметных областей, а также исходя из того, что концепции их построяния достаточно похожи, имеет смысл рассмотреть архитектуру и информационные процессы наиболее востребованных в настоящее время видов транзакционных систем.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горобец, Виталий Владимирович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бойко, В.В. Проектирование баз данных информационных систем /

B.В. Бойко, В.М. Савинков. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 351 с.

2. Когаловский, М.Р. Энциклопедия баз данных / М.Р. Когаловский. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 800 с.

3. Дюк, В. Data Mining. Учебный курс / В. Дюк, А. Самойленко. - СПб.: Питер, 2001.-368 с.

4. Лоховски, Ф. Модели данных / Ф. Лоховски, Д. Цикритизис. - М.: Финансы и статистика, 1985. - 344 с.

5. Саймон, А.Р. Стратегические технологии баз данных / А.Р. Саймон; пер. с англ. М.Р. Когановский. - М.: Финансы и статистика, 1999. - 476 с.

6. Биряльцев, Е.В. Методика выборочной информатизации крупного региона / Е.В. Биряльцев, A.M. Габутдинова, Р.Н. Минниханов // Тез. докл. второго научно-практ. конгр. «Информатизация регионов», СПб., 14-18 мая 1996.- СПб., 1996-

C. 125-128.

7. Биряльцев, Е.В. Опыт разработки и эксплуатации информационной системы УГАИ МВД Республики Татарстан / Е.В. Биряльцев, Р.Н. Минниханов // Тез. докл. второй Междунар. конф. «Развитие и применение открытых систем», Петрозаводск, 25-28 сентября 1995. - Петрозаводск, 1995. - С. 49-50.

8. Белогуров, С.Е. Концептуальная модель биллинговой системы. Структура подсистемы тарификации / С.Е. Белогуров // Программные продукты и системы. -2008.-№3.-С. 75-76.

9. Большова, Г. Минуты любят счет // Г. Большова / Сети. - 1999. - № 10. -С. 12-15.

10. Орлов, Д. Биллинг становится универсальным / Д. Орлов // Мир связи.— 2000.-№4.-С. 41-43.

11. Сделайте правильный выбор. Биллинговые системы в России: состояние и тенденции развития / А. Кузнецов [и др.] // Мир связи. - 1999. - № 6. - С. 34-36.

12. АСР «Атлант» [Электронный ресурс] // ЗАО «АВК-Коммьюникейшнз». — Режим доступа: http://www.avkcom.ru/images/stories/asr_gkh.ppt, свободный. — Загл. с экрана (дата обращения: 17.02.2014).

13. Барсум - Возможности и преимущества Barsum Bill Works [Электронный ресурс] // Барсум. - Режим доступа: http://www.barsum.ru/products/bill-works/, сво-

бодный. - Загл. с экрана (дата обращения: 17.02.2014).

14. Цой, А. Конвергентный биллинг реального времени - следующее поколение систем тарификации / А. Цой // Вестник связи. - 2004. - № 4. - С. 180-182.

15. Ильина, Е.В. Модель универсальной биллинговой системы / Е.В. Ильина — СПб.: Петерб. ун-т., 2001.-7 с. - Деп. в ВИНИТИ 9.07.01, № 1614-В01.

16. Компания DataLine запускает услугу катастрофоустойчивое облако CloudLine Metrocluster [Электронный ресурс] // DataLine. - Режим доступа: http://dtln.ru/press-tsentr/press-relizy/kompaniya-dataline-zapuskaet-uslugu-katastrofo-ustoichivoe-oblako-cloudline, свободный. — Загл. с экрана (дата обращения: 27.09.2013).

17. Смирнов, С.И. Обработка документов средствами Oracle / С.И. Смирнов. -М.: Гелиос-АРВ, 2005. - 191 с.

18. Автоматизированные системы расчетов с пользователями за услуги электросвязи. Общие технические требования. - Утверждены Госкомсвязи РФ 16.06.1998 г. - М.: ЦНТИ Информсвязь, 1998. - 18 с,

19. Cloud Computing Synopsis and Recommendations / M.L. Badger [et al.] // NIST Special Publication 800-146. - Gaithersburg, MD: NIST, May 2012. - 81 p.

20. Информационно-расчетная система «Биллинг Онлайн» - система автоматизации ЖКХ для расчетов и начислений [Электронный ресурс] // РЦ «Онлайн». -Режим доступа: https://www.rc-online.ru/informaczionno-raschetnaya-sistema-billing-onlajn, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 02.04.2013).

21. CompassPlus [Электронный ресурс] // CompassPlus. - Режим доступа: http://www.compassplus.ru/products/processing-hub/tranzware-online, свободный. -Загл. с экрана (дата обращения: 08.05.2013).

22. RentSoft [Электронный ресурс] // RentSoft. - Режим доступа: http://www.rentsofl.ru, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 08.05.2013).

23. Нестеров, A.JI. Проектирование АСУТП. Книга 1 / A.JT. Нестеров. - М.: ДЕАН, 2006.-552 с.

24. Соснин, О.М. Основы автоматизации технологических процессов и производств: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / О.М. Сосин. - М.: Академия, 2007. - 240 с.

25. Методы и средства работы с документами / B.JT. Арлазаров [и др.].— М.: Едиториал УРСС, 2000. - 376 с.

26. Чачава, A.A. Бумажная экономия [Электронный ресурс] / A.A. Чачава //

Независимый ресурс Всероссийского Сообщества СЮ. - 2002. - Режим доступа: http://www.computerra.rU/cio/old/offline/2002/4/22206/, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 15.05.2014).

27. Юрасов, A.B. Основы электронной коммерции: учебник / A.B. Юрасов. — M.: Горячая линия-Телеком, 2008. - 480 с.

28. Левашов, A.C. СМЭВ - ядро электронного правительства России / A.C. Левашов // CNews. - 2013. - № 65. - С. 36-55.

29. Семенов, Ю.А. Сети GRID [Электронный ресурс] / Ю.А. Семенов. - Режим доступа: http://book.itep.ru/4/7/grid.htm, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 27.12.2010).

30. Хуторцев, C.B. Проектирование приложений для работы с базами данных и создание универсальных форм-справочников [Электронный ресурс] / C.B. Хуторцев // Новости информационных технологий. - Режим доступа: http://www.delphiplus.org/articles/delphi/universal_forms-reference, свободный. — Загл. с экрана (дата обращения: 09.01.2011).

31. Горобец, В.В. Анализ подходов к проектированию транзакционных систем / В.В. Горобец // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 фев. 2011г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2011. - С. 46-51.

32. Florescu, D. Rethinking Cost and Performance of Database Systems / D. Flo-rescu, D. Kossmann // SIGMOD Record. - 2009. - Vol. 38, № 1. - P. 43-48.

33. Мещеряков, C.B. Эффективные методы проектирования баз данных для задач управления сервисными производственными системами : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.13.06, 05.13.11 / Мещеряков Сергей Владимирович. - СПб., 2007.-39 с.

34. Грачев, А.Ю. Архитектура с использованием сервера приложений (трех-звенная архитектура) [Электронный ресурс] / А.Ю. Грачев. - Режим доступа: http://delphisite.ru/faq/arkhitektura-s-ispolzovaniem-servera-prilozhenii-trekhzvennaya-arkhitektura, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 09.01.2012).

35. Горобец, В.В. Альтернативные варианты построения архитектуры транзакционных систем / В.В. Горобец // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 фев. 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Ново-

черкасск: ЮРГТУ (НПИ), 2011. - С. 52-57.

36. Орлик, С. Многоуровневые модели в архитектуре клиент-сервер [Электронный ресурс] / С. Орлик. - Режим доступа: http://delphisite.ru/faq/mnogo-urovnevye-modeli-v-arkhitekture-klient-server, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 05.01.2012).

37. OLTP в Сети: проектирование многоуровневых архитектур для транзакци-онных Internet-приложений [Электронный ресурс] // Центр информационных технологий. — Режим доступа: http://citforum.ru/programming/application/oltp.shtml, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 24.11.2012).

38. Кузнецов, C.B. SOA с гарантией качества / C.B. Кузнецов // IEEE Computer Society. - 2008. - T. 41, № 8. - С. 32-38.

39. Сервис-ориентированная архитектура [Электронный ресурс] // Центр информационных технологий. — Режим доступа: http://citforum.ru/internet/webservice/ soa, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 29.11.2010).

40. Tanenbaum, A. Distributed Systems: Principles and Paradigms / A. Tanenbaum, M. Steen. - Prentice Hall, 2002. - 705 p.

41. Коссман, Д. Анализ альтернативных архитектур управления транзакциями в «облачной» среде [Электронный ресурс] / Д. Коссман, Т. Краска, С. Лоузинг // Центр информационных технологий. - Режим доступа: http://citforum.ru/database/ articles/kossmann_sigmod_2010/2.shtml, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 29.11.2010).

42. Воробьев, С.П. Система автоматизированного проектирования для размещения образовательных ресурсов в облачной среде / С.П. Воробьев, В.В. Го-робец // Информатика и информационные технологии в образовании, науке и производстве: сб. ст. и тез. XII науч.-практ. конф., г. Волжский, 27-28 янв. 2013 г. / ВолгГТУ. - М.: НобельПресс, 2013. - С. 20-22.

43. Воробьев, С.П. CAE-система оптимизации размещения фрагментов распределенной базы данных в облачной среде / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Теория и практика актуальных исследований: материалы III Междунар. науч.-практ. конф., 30 янв. 2013 г. / НИЦ «Априори». - Краснодар: НИЦ «Априори», 2013. -С. 242-245.

44. Продукты HP [Электронный ресурс] // HewlettPackard. - Режим доступа: http://www8.hp.com/ru/ru/home.html, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 01.03.2013).

45. Hewitt, С. ORGs for Scalable, Robust, Privacy-Friendly Client Cloud Computing / C. Hewitt // IEEE Internet Computing. - Sep. 2008. - P. 96-99.

46. The Private Cloud Report. Issue #3. - Berkshire, 2010. - 42 p.

47. Cloud Computing and Grid Computing 360-Degree Compared / I. Foster [et al.] // Grid Computing Environments Workshop. - Chicago, 2008. - P. 1-10.

48. Linthicum, D.S. Cloud Computing Deep Dive. Special report / D.S. Linthicum // Info World. - Sep. 2009. - 6 p.

49. Тарнавский, Г.А. Облачные вычисления: контент, инфраструктура и технологии организации информационных потоков Центра компьютерного моделирования SciShop.ru / Г.А. Тарнавский // Исследовано в России. - 2010. - Т. 13, № 1.-С. 1-29.

50. Somashekar, S. Opportunities for the Cloud in the Enterprise / S. Somashekar. — Jan. 2010.- 16 p.

51. Eliminating End User and Application Downtime. Protecting Mission-Critical, Multi-Tier Business Applications with Neverfail and Virtualization // Neverfail. — July 2010.- 12 p.

52. Foran, J. Cloud management tools guide for beginners [Электронный ресурс] / J. Foran // TechTarget. - Режим доступа: http://searchcloudcomputing.techtarget.com/ report/Cloud-management-tools-guide-for-beginners, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 17.01.2013).

53. Maitland, J. Keeping Control Isn't Easy // Cloud Computing. - 2009. - 13 p.

54. Security for the cloud infrastructure: Trusted virtual data center implementation / S. Berger [et al.] // IBM. - 2009. - Vol. 53, № 4. - 12 p.

55. IDC Technology SportLight. From Silicon to Cloud: Building Up to Cloud Computing [Электронный ресурс] // Info World. — Режим доступа: http:// www.infoworld.com/newsletters/subscribe?showlist=inforworld_cloud_computing& source=cloudcomputing, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 18.01.2013).

56. Force. The Seven Standards of Cloud Computing Service Delivery. - San Francisco, 2011.-4 p.

57. Харьковский А. Катастрофа облачных вычислений в 2010 г.? [Электронный ресурс] / А. Харьковский // 3DNews Daily Digital Digest. - Режим доступа: http://www.3dnews.ru/news/ikatastrofa_oblachnih_vichisleniii_v_2010_g, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 18.01.2013).

58. Информационные технологии и проблемы создания Центра компьютер-

ного моделирования в Интернете / Г.А. Тарнавский [и др.] // Информационные технологии. - 2009. - № 8. - С. 68-74.

59. Cloud Design and Deployment on Intel Platforms. Intel Cloud Builder Guide. -Jan. 2012.- 16 p.

60. Gartner. Gartner Top Ten Disruptive Technologies for 2008 to 2012 // Emerging Trends and Technologies Roadshow. - Melbourne, 2008.

61. Stonebraker, M. Readings in Database Systems / M. Stonebraker, J.M. Hellerstein, M. Kaufmann. - 4th edition. - MIT Press, 2005. - 865 p.

62.NIST Special Publication 800-145. A NIST definition of Cloud Computing [Электронный ресурс] // National Institute of Standards and Technology. - Режим доступа: http://csrc.nist.gOv/publications/drafts/800-145/Draft-SP-800-145_cloud-defini-tion.pdf, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 05.05.2013).

63. Liu, F. NIST Cloud Computing Reference Architecture / F. Liu, J. Tong // NIST Special Publication 500-292. - Gaithersburg, 2011. - 28 p.

64. Уокер, Г. Погружение в гибридное облако: Часть 1. Новый подход к услугам и способам их доставки [Электронный ресурс] / Г. Уокер // IBM. - Режим доступа: http://www.ibm.com/developerworks/ru/views/webservices/attachment596.htm, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 06.03.2013).

65. NIST Special Publication 800-146. NIST Cloud Computing Synopsis and Recommendations [Электронный ресурс] // National Institute of Standards and Technology. - Режим доступа: http://csrc.nist.gov/publications/drafts/800-146/Draft-NIST-SP800-146.pdf, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 05.05.2013).

66. Сиротинский, В.В. Проблема производительности корпоративных хранилищ данных / В.В. Сиротинский, Д.В. Семенов // Вестник Московского авиационного института (государственного технического университета). - 2009. — № 17.— С. 154-159.

67. Гулаков, К.В. Пути повышения производительности OLTP-системы на базе Microsoft SQL Server 2000 / К.В. Гулаков, В.К. Гулаков // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2007. — № 2. — С. 62-69.

68. Брювер, Л. Способы повышения производительности, или когда скорость решает все [Электронный ресурс] / Л. Брювер; пер. с англ. И. Луканин // РНР Ма-gazin. - Режим доступа: http://php-mag.net/itr/online_artikel/psecom.id.502.node.id. 114.html, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 30.08.2011).

69. Daniel, J.A. ColumnStores vs. RowStores: How Different Are They Really? /

J.A. Daniel, S. Madden, N. Hachem. // Proceedings of the ACM SIGMOD International Conference on Management of Data. - Vancouver, ВС, Canada. - June 2008. - P. 1-14.

70. Boncz, P.A. MonetDB/XlOO: Hyper-pipelining query execution // P.A. Boncz, M. Zukowski, N. Nes // In CIDR. - Amsterdam, Netherlands. - 2005. - P. 225-237.

71. Boncz, P.A. MIL primitives for querying a fragmented world / P.A. Boncz, M.L. Kersten//VLDB Journal. - 1999.-№ 8.-P. 101-119.

72. Kazerouni, L. Stepwise Redesign of Distributed Relational Databases: Technical Report / L. Kazerouni, K. Karlapalem. - Hong Kong University of Science & Technology. - Hong Kong, 1997. - 28 p.

73. Karlapalem, K. Optimal redesign policies to support dynamic processing of applications on a distributed relational database system / K. Karlapalem, S.B. Navathe, M. Ammar // Information Systems. - 1996. - Vol. 21, № 4. - P. 353-367.

74. Karlapalem, K. Materialization of Redesigned Distributed Relational Databases: Technical Report / K. Karlapalem, S.B. Navathe. - Hong Kong University of Science & Technology. - Hong Kong, 1994. - 44 p.

75. Ziane, M. Parallelism and query optimization / M. Ziane, M. Zait, H.Q. Hong // International Jour-nal of Computer Science and Engineering. - 1995. - Vol. 10, № 1. — P. 50-56.

76. Ganguly, S. Efficient and accurate cost models for parallel query optimization (extended abstract) / S. Ganguly, A. Goel, A. Silberschatz // Fifteenth ACM SIGACT-SIGMOD-SIGART symposium on Principles of database systems. - Montreal, Quebec, Canada. - 1996.-P. 172-181.

77. Brunie, L. Control strategies for complex relational query processing in shared nothing systems / L. Brunie, H. Kosch // SIGMOD Rec. - 1996.- Vol.25, №3.-P. 34-39.

78. OLTP [Электронный ресурс] // Словари и энциклопедии на Академике. — Режим доступа: http://dic.academic.m/dic.nsf7mwiki/40646, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 20.09.2010).

79. Воробьев, С.П. Обзор математических моделей для построения транзакци-онных систем на базе различных архитектурных решений / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы XI Меж-дунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 31 марта 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2011. - С. 146-153.

80. Вахитов, А.Р. Математическое и программное обеспечение системы опера-

тивной обработки и интеллектуального анализа данных, использующей нечеткую логику : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.11 /Вахитов Александр Робертович. - Томск, 2010.-21 с.

81. Горохова, Т.Ю. Методика поиска ассоциативных правил при обработке данных в распределенных информационных системах / Т.Ю. Горохова // В мире научных открытий. - 2010. - № 4 (10). - С. 107-108.

82. Штарик, А.В. Анализ транзакционной надежности программного обеспечения / А.В. Штарик // В мире научных открытий. - 2010. - № 4 (10). - С. 132-133.

83. Горобец, В.В. Модель надежности функционирования транзакционной системы, построенной на базе облачной архитектуры / В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем : материалы X Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 5 июня 2012 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2012.-С. 35-49.

84. Стоунбрейкер, М. Один размер пригоден для всех: идея, время которой пришло и ушло [Электронный ресурс] / М. Стоунбрейкер, У. Кетинтемел // Центр информационных технологий. - Режим доступа: http://citforum.ru/database/articles/ one_size_fíts_all/, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 24.11.2012).

85. Костенецкий, П.С. Моделирование и анализ иерархических многопроцессорных систем баз данных : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.18 / Костенецкий Павел Сергеевич. - Челябинск, 2010. - 16 с.

86. Радченко, Г.И. Сервисно-ориентированный подход к использованию систем инженерного проектирования и анализа в распределенных вычислительных средах : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.11 / Радченко Глеб Игоревич. -М„ 2009.- 16 с.

87. Vogels, W. Data access patterns in the Amazon.com technology platform / W. Vogels. - In Proc. of VLDB. - Sep 2007. - Р. 1.

88. Helland, P. Life beyond distributed transactions: An apostate's opinion / P. Hel-land. - In Proc. of CIDR Conf. - Jan 2007. - P. 132-141.

89. Близнюк, А.В. Разработка и реализация Web-сервисов для сравнения и обработки видеоизображений : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.11 / Близнюк Алексей Владимирович. - СПб., 2010. - 14 с.

90. Янюшкин, В.В. Математические модели оптимизации распределенных информационных систем тренажерно-моделирующих комплексов : автореф. дис. ...

канд. техн. наук : 05.13.18 / Янюшкин Вадим Вадимович. — Новочеркасск, 2010. — 19 с.

91. Многоатрибутивное формирование оптимальных по составу высоконадежных сложных систем / И.В. Ковалев [и др.]. - Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т., 2009.-166 с.

92. Жуков, B.C. Исследование методов оптимального размещения базы данных по узлам вычислительной сети / B.C. Жуков // В мире научных открытий. -2010.-№4(10).-С. 75-76.

93. Зорин, K.M. Модель и методика реконфигурации логической структуры интегрированной информационной системы : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 / Зорин Кирилл Михайлович. - СПб., 2010. - 18 с.

94. Цегелик, Г.Г. Системы распределенных баз данных / Г.Г. Цегелик. — Львов: СВИТ, 1990. - 167 с.

95. Цегелик, Г.Г. Организация и поиск информации в базах данных / Г.Г. Цегелик. -Львов: Вища школа, 1987. - 176 с.

96. Горобец, В.В. Модель архитектуры информационных систем для развертывания в рамках облачной среды / В.В. Горобец // Вестник Тверского государственного университета. Сер. Прикладная математика - 2012.- № 31.-С. 115-128.

97. Горобец, В.В. Облачная модель транзакционной системы / В.В. Горобец // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2013. - № 4. - С. 1924.

98. Gorobets, V.V. The model of on-line transaction processing system in the cloud environment / V.V. Gorobets // Академические фундаментальные исследования молодых ученых России и Германии в условиях глобального мира и новой культуры научных публикаций: материалы Междунар. молодеж. конф., г. Новочеркасск, 4-5 октября 2012 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЛИК, 2012. -С. 157-159.

99. Черноморов, Г.А. Теория принятия решений: учебное пособие / Г.А. Черноморов. — Юж.-Рос. гос. техн. ун-т — 3-е изд., перераб. и доп. - Новочеркасск: Ред. жури. «Изв. вузов. Электромеханика», 2005. - 448 с.

100. Кингман, Дж. Пуассоновские процессы / Дж. Кингман. - М.: МЦНМО, 2007.- 136 с.

101. Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания. / Л. Клейнрок; пер. с англ.

И.И. Грушко; ред. В.И. Нейман. - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.

102. Клейнрок, JI. Вычислительные системы с очередями / JI. Клейнрок. - М.: Мир, 1979.-600 с.

103. Горобец, В.В. Модель архитектуры транзакционных систем с репликацией фрагментов базы данных для развертывания в рамках облачной среды /

B.В. Горобец // Изв. вузов. Северо-Кавк. регион. Техн. науки. - 2013. - № 2.-

C. 9-13.

104. Ahmad, I. Evolutionary Algorithms for Allocating Data in Distributed Database Systems / I. Ahmad, K. Karlapalem, Y.K. Kwok // Distributed and Parallel Databases. - 2002. - Vol. 11, № 1. - p. 5-32.

105. Столлингс, В. Компьютерные системы передачи данных / В. Столлингс. — М.; СПб.: Вильяме, 2002. - 920 с.

106. Гуревич, И.М. Об оптимальном размещении данных по файловым серверам вычислительной системы / И.М. Гуревич, В.В. Кирюхин, А.В. Герус // Материалы междунар. науч.-практ. конф. «ИНФОТЕХ-2007» 10-16 сентября 2007 г. -Севастополь, 2007.-Ч. 1.-С. 13-16.

107. Горобец, В.В. Модель оптимального размещения фрагментов РБД в узлах сети с произвольной топологией в рамках облачной структуры /В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем: материалы IX Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, июнь 2011 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2011. - С. 21-30.

108. Горобец, В.В. Оптимизация размещения фрагментов базы данных по узлам сети с облачной архитектурой по критерию минимума стоимости хранения / В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем: материалы X Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 5 июня 2012 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2012. - С. 22-28.

109. Горобец, В.В. Оптимизация размещения фрагментов РБД в узлах сети с произвольной топологией в рамках облачной структуры по критерию минимума стоимости трафика / В.В. Горобец //Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем : материалы X Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 5 июня 2012 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2012. - С. 28-35.

110. Лопатников, Л.И. Экономико-математический словарь: Словарь современной экономической науки / Л.И. Лопатников. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Дело, 2003.-520 с.

111. Лукьянов, Н.М. Разработка архитектуры и методов организации слабосвязанных архивных систем для автоматизации проектирования : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.12 / Лукьянов Николай Михайлович. - СПб., 2011. - 20 с.

112. Martello, S. Knapsack Problems: Algorithms and Computer Implementations / S. Martello, P. Totli. - John Wiley & Sons. - 1990. - 308 p.

113. Kellerer, H. Knapsack Problems / H. Kellerer, U. Pferschy, D. Pisinger. - Berlin. Germany: Springer. - 2004. - 546 p.

114. Сигал И.Х. Введение в прикладное дискретное программирование: модели и вычислительные алгоритмы / И.Х. Сигал, А.П. Иванова. - М: ФИЗМАТ-ЛИТ, 2007.-304 с.

115. Apers, P.M.G. Data allocation in distributed database systems / P.M.G. Apers // ACM Transactions on Database Systems. - 1988. - Vol. 13, № 3. - P. 263-304.

116. Норенков, И.П. Эвристики и их комбинации в генетических методах дискретной оптимизации / И.П. Норенков // Информационные технологии. - 1999. -№ 1.-С. 2-7.

117. Rho, S. Optimizing distributed join queries: A genetic algorithm approach / S. Rho, S.T. March//Annals of Operations Research. - 1997.-Vol. 71.-P. 199-228.

118. Wang, J.-C. A genetic algorithm for set query optimization in distributed database systems / J.-C. Wang, J.-T. Horng, Y.-M. Hsu // IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. - 1996. - P. 1977-1982.

119. ПаклинН. Непрерывные генетические алгоритмы - математический аппарат [Электронный ресурс] / Н. Паклин // Технологии анализа данных. - Режим доступа: http://www.basegroup.ru/library/optimization/ real_coded_ga/, свободный. — Загл. с экрана (дата обращения: 12.03.2011).

120. Батищев, Д.И. Генетические алгоритмы решения экстремальных задач: учебное пособие / Д.И. Батищев. — Воронеж: ВГТУ, 1995. — 65 с.

121. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и проблемы виртуальной реальности / Г.К. Вороновский [и др.]. - Харьков: Основа, 1997.112 с.

122. Гудман, Э.Д. Эволюционные вычисления и генетическое алгоритмы. Обозрение прикладной и промышленной математики / Э.Д. Гудман, А.П. Ковален-

ко.-Т. 3, вып. 5.-М.: ТВП, 1966.-760 с.

123. Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы / В.М. Курейчик. - Монография. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1988. - 242 с.

124. Курейчик, В.М. Методы генетического поиска: учебное пособие /

B.М. Курейчик. - Ч. 1. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998. - 118 с.

125. Курейчик, В.М. Эволюционные вычисления: генетическое и эволюционное программирование / В.М. Курейчик, С.И. Родзин // Новости искусственного интеллекта.-2003.-№ 5.-С. 13-19.

126. Wolpert, D.H. No free lunch theorems for search / D.H. Wolpert, W.G. Macready // Evolutionary Computation. - Vol. 1, № 1. - 1997. - P. 67-82.

127. Родзин, С.И. Гибридные интеллектуальные системы на основе алгоритмов эволюционного программирования / С.И. Родзин // Новости искусственного интеллекта. - 2000. - № 3. - С. 159-170.

128. Родзин, С.И. Параллельные нейроэволюционные вычисления /

C.И. Родзин // Известия НАН Украины. Искусственный интеллект. - Донецк: Наука i освгга, 2003. - № 4. - С. 485-492.

129. Новосельский, В.Б. Методы автоматизации проектирования распределенных баз данных : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.12 / Новосельский Вениамин Борисович. - СПб., 2008. - 18 с.

130. Back, Т. Handbook of Evolutionary Computation / Т. Back, D.B. Fogel, Z. Mi-chalewuz. - Oxford University Press, New York, and Institute of Public Publishing, Bristol, 1997.- 1130 p.

131. Лобанов, П.Г. Методы оптимизации генетических алгоритмов для построения конечных автоматов / П.Г. Лобанов // Сборник тезисов V Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых. - СПб.: СПбГУ ИТМО, 2008. — С. 17-18.

132. Курейчик, В.М. Генетические алгоритмы и их применение / В.М. Курейчик. - 2-е изд., доп. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002. - 242 с.

133. Goldberg, D.E. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning / D.E. Goldberg. - Addison-Wesley Publishing Company, Inc. 1989. - 412 p.

134. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен [и др.]. - 2-е изд. - М.: Вильяме, 2005.-983 с.

135. Кнут, Д.Э. Искусство программирования / Д.Э. Кнут. - Т. 3. Сортировка и поиск. - М.: Вильяме, 2012. - 824 с.

136. Васильев, K.K. Математическое моделирование систем связи: учебное пособие / К.К. Васильев, М.Н. Служивый. - Ульяновск: УлГТУ, 2008 - 170 с.

137. Емельянов, A.A. Компьютерное моделирование / A.A. Емельянов, Е.А. Власова. - М.: Московский государственный университет экономики, статистики и информатики, 2002. - 90 с.

138. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей: учебник для втузов / Е.С. Вент-цель. - 8-е изд., перераб. и доп. - М.: Физматлит, 1999. - 576 с.

139. Вероятностные методы в инженерных задачах: справочник / А.Н. Лебедев [и др.]. - СПб.: Энергоатомиздат, 2000. - 333 с.

140. Хан, Г. Статистические модели в инженерных задачах / Г. Хан, С. Шапиро; пер. с англ. Е.Г. Коваленко; под ред. В.В. Налимова. - М.: Мир, 1969.-396 с.

141. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука / Р. Шеннон; пер. с англ. под ред. Е.К. Масловского. - М.: Мир, 1978. - 418 с.

142. Черноморов, Г.А. Базы данных в среде промышленных СУБД: учебное пособие / Г.А. Черноморов. - Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ; ООО НПО «Темп», 2006. - 532 с.

143. Воробьев, С.П. Исследование эффективности генетического алгоритма размещения фрагментов базы данных / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Наука, Техника, Инновации 2014: сб. статей Междунар. науч.-техн. конф., г. Брянск, 25-27 мар. 2014 г. - Брянск: НДМ, 2014. - С. 202-204.

144. Воробьев, С.П. Программный комплекс моделирования размещения образовательных ресурсов в облачной системе / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Перспективы развития информационных технологий : сб. материалов X Междунар. науч.-практ. конф., г. Новосибирск, 28 дек. 2012 г. - Новосибирск: НГТУ, 2012. -С. 106-111.

145. Горобец, В.В. Программный комплекс для построения и исследования транзакционных информационных систем на базе облачной среды /В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем : материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 мая 2013 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2013. - С. 19-24.

146. Воробьев, С.П. Исследование модели транзакционной системы с репликацией фрагментов базы данных, построенной по принципам облачной среды [Элек-

тронный ресурс] / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Инженерный вестник Дона: электрон, журн. - 2012. - №4. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/ar-chive/n4tly2012/l 149, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 05.10.2013).

147. Воробьев, С.П. Использование имитационного моделирования для анализа производительности биллинговых систем / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Актуальные вопросы технических наук (II): материалы Междунар. заоч. науч. конф., г. Пермь, февр. 2013 г. - Пермь: Меркурий, 2013. - С. 1-5.

148. Станек, У.Р. Internet Information Services (IIS) 7.0. Справочник администратора / У.Р. Станек. - СПб.: Русская редакция, 2009. - 528 с.

149. Горобец, В.В. Современная биллинговая OLTP-система на базе технологии Cloud Computing / В.В. Горобец. - LAP LAMBERT Academic Publishing: AV Akademikerverlag GmbH & Co. KG, 2013. - 171 c.

150. Горобец, B.B. Структура типовой биллинговой OLTP-системы водоснаб-жающего предприятия / В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем : материалы XI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 28 мая 2013 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2013. - С. 25-36.

151. Дрожжинов, В.И. Возможности использования решений SAP в электронных правительствах России всех уровней власти [Электронный ресурс] / В.И. Дрожжинов // Центр компетенции по электронному правительству. — Режим доступа: http://www.gosbook.ru/system/files/documents/2011 /03/25/Drozhzhinov_ SAP_2008.pdf, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 28.05.2014).

152. Воробьев, С.П. Построение системы электронного документооборота в облачной инфраструктуре / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных информационных систем : материалы XII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 30 мая 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. - Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 9-13.

153. Электронное правительство России [Электронный ресурс]// Tadviser.-Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php/ Статья:Электронное_ правитель-ство_России, свободный. — Загл. с экрана (дата обращения: 28.05.2014).

154. Воробьев, С.П. Сопряжение верхнего уровня АСУ ТП с OLTP-системой на базе облачной инфраструктуры / С.П. Воробьев, В.В. Горобец // Теория, методы проектирования, программно-техническая платформа корпоративных инфор-

мационных систем : материалы XII Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 30 мая 2014 г. / Юж.-Рос. гос. политехи, ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. — Новочеркасск: ЮРГПУ (НПИ), 2014. - С. 13-17.

155. Iwanitz, F. ОРС fundamentals, Implementation and Aplication / F. Iwanitz, J. Lange. - Heidelberg: Hothig, 2002. - 225 p.

156. Шехтман, М.Б. Крупномасштабная распределенная система управления газофракционирующей установки / М.Б. Шехтман, И.М. Цесарев, А.И. Прошин // Промышленные АСУ и контролеры. - 2006. - №5. - С. 12-16.

157. Lian, F.-L. Network architecture and communication modules for guaranteeing acceptable control and communication performance for networked multi-agent systems / F.-L. Lian, J.K. Yook, D.M. Tilbury // IEEE Transactions on Industrial Informatics. -Vol. 2,№ 1.-2006.-P. 12-24.

158. Облачный хостинг (Cloud server) [Электронный ресурс] // Hoster.by. - Режим доступа: http://hoster.by/service/hosting/cloud-hosting/cloud-hosting/#, свободный. - Загл. с экрана (дата обращения: 02.06.2014).

ПРИЛОЖЕНИЕ А Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№ 2013619673

Программа моделирования и оптимизации размещения фрагментов базы данных в облачной среде

Правообладатель: Горобец Виталий Владимирович (Я II)

щщш.

Автор: Горобей Виталий Владимирович (И11)

Заявка Ла 2013617586

Дата поступления 20 августа 2013 п

Дата государственной регистрации

в Реестре программ для ЭВМ 11 Октября 2013

Руководитель Федеральной службы по инттяектуачыюй собственности

Б. ¡1. Симонов