Aufbau semantischer Caches und Anfrageverarbeitung Seminar Semantic Caching 1/12 Kathleen Hänsch23.11.2004.

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1 Aufbau semantischer Caches und Anfrageverarbeitung Seminar Semantic Caching 1/12 Kathleen Hänsch23.11.2004

2 Gliederung ○Einleitung ○Aufbau semantischer Caches ○Anfrageverarbeitung ○Zusammenfassung und Ausblick 2/12 Kathleen Hänsch23.11.2004

3 Semantische Caches ○Semantische Caches: lokal gecachte Ergebnisse gestellter Anfragen ○einige Vorteile: ○Optimierung von Anfragen ○Datensicherheit ○Toleranz von Ausfällen ○bessere Speicherausnutzung 3/12 Kathleen Hänsch23.11.2004

4 Modell für das Clustering ○Modell für den semantischen Cache: semantisches Segment S: 4/12 Kathleen Hänsch23.11.2004 S R … BasisrelationS P … Eingrenzungskriterium S A … AttributmengeS C … Inhalt ○Zusammenfassung von Segmenten zu Cluster ○Modell für den Cluster C: C ID … IDC TS … ZeitstempelC SEQ … Queue

5 Cache Verwaltung mit Clustering 5/12 Kathleen Hänsch23.11.2004 Cluster c 49 1 Query Q Cluster c 4 9 1 10 Cluster c 49 10 Cluster c 4 9 1 10 Cluster d 59 1 Query Q Cluster c 6 2 5 9 6 2 10 Query Q durch ein Segment beantwortbar Ein Segment wird leer Q durch Segmente aus zwei Clustern beantwortbar 1

6 Cache Partitionierung ○große Cache Fragmente werden in kleinere unterteilt ○logische und physische Cache Partitionierung ○Problem: „Über-Partitionierung“ 6/12 Kathleen Hänsch23.11.2004

7 Beispiel für Cache Partitionierung 7/12 Kathleen Hänsch23.11.2004 Cache (physische Partitionierung) Zeit t 0 Cache (logische Partitionierung) C0C0 C0C0 C0C0 C0C0 Cache (physische Partitionierung) Zeit t 1 Cache (logische Partitionierung) C1C1 C1C1 C0C0 C0C0 C2C2 C3C3 C2C2 C3C3 C1C1 C2C2 C3C3 Cache (physische Partitionierung) Zeit t 2 Cache (logische Partitionierung) C1C1 C1C1 C0C0 C0C0 C2C2 C4C4 C2C2 C4C4 C1C1 C2C2 C3C3 C5C5 C6C6 C5C5 C6C6 C4C4 C5C5 C6C6

8 Anfrageverarbeitung ○Prädikat-basierte Beschreibung des Cache-Inhalt (Verwendung semantischer Segmente) ○Nur Selektions-, Projektions- und Join-Prädikate zulässig ○Beschreibung einer Anfragen entspricht dem eines semantischen Segments Q: 8/12 Kathleen Hänsch23.11.2004 Q R … BasisrelationQ P … Eingrenzungskriterium Q A … AttributmengeQ C … Inhalt

9 Antwort einer Anfrage im Cache? ○Ist Q : durch S: beantwortbar? ○Q durch S vollständig beantwortbar, wenn: S R = Q R, Q A  S A, Q PA  S A und Q P  S P erfüllbar (Q PA : Menge der Attribute aus Q P ) ○Q durch S beantwortbar, wenn gilt: 1.S R = Q R, Q A  S A, Q PA  S A und Q P  S P erfüllbar oder 2.S R = Q R, S A  Q A, Q PA  S A und Q P  S P erfüllbar oder 3.S R = Q R, S A  Q A, Q PA  S A und Q P  S P erfüllbar 9/12 Kathleen Hänsch23.11.2004

10 Anfrageverarbeitung (1) ○S beinhaltet alle Schlüsselattribute von S R (K A ) und Q PA  S A ○Teilung von Q in eine „Probe Query“ (PR) und „Remainder Query“ (RQ) ○Fall 1: Q nicht durch S beantwortbar PR = NULL RQ = Q =  QA  QP (Q R1  …  Q Rn ) ○Fall 2: Q vollständig durch S beantwortbar PR = Q =  QA  QP (S C ) RQ = NULL 10/12 Kathleen Hänsch23.11.2004 Cache Query Cache Query

11 Anfrageverarbeitung (1) ○Fall 3: Q wird durch S horizontal partitioniert PR =  QA  KA  QP (S C ) RQ =  QA  KA  QP  SP (Q R1  …  Q Rn ) ○Fall 4: Q wird durch S vertikal partitioniert PR =  (QA  SA)  KA  QP (S C ) RQ =  (QA  SA)  KA  QP (Q R1  …  Q Rn ) ○Fall 5: Q wird durch S vertikal und horizontal partitioniert: Rückführung auf Fall 3 und 4 11/12 Kathleen Hänsch23.11.2004 Cache Query Cache Query Cache Query

12 Zusammenfassung und Ausblick ○verschiedene Verfahren zum Cache-Aufbau und Anfragenverarbeitung ○Optimierungsmöglichkeiten ○Welche Daten sollen gecacht werden? ○Was passiert, wenn der Cache voll ist? ○Ist der Cache-Inhalt gültig? 12/12 Kathleen Hänsch23.11.2004