بخشی از مقاله
مدل های ارزیابی کارایی سیستم های پایگاه داده Database systems performance evaluation models
چکیده
مطالعات و پژوهش های فراوان و قابل توجهی درزمینه مدل سازی عملکرد سیستم های نرم افزاری که منتهی بـه متـدولوژی هـای متنوع وگوناگون مهندسی عملکرد نرم افزارشده، انجام شده اسـت. عمـده ایـن روش هـای تحلیـل وپـژوهش، بـا نگـاهی بـه سـطح ساختاری و معماری نرم افزاری سیستم ها همراه با فعالیت محدودی درحوزه بررسی عملکرد طرح ها و سازنده های پایگـاه داده هـا در این پژوهش تفکیک شده و ما مدل های ارزیابی کارایی2 سیستم های پایگـاه داده موجـود را بررسـی مـی کنـیم. ایـن مـدل هـا برمبنای سطح جزئیاتی که درآن روابط وتغییرات پایگاه اطلاعاتی مدل بندی می شوند طبقه بندی می گردندو موضوعات مختلفی از قبیل ساختار پایگاه داده مورد نظر، نوع تراکنش ، نوع صف و حتی حجم کاری که مورد استفاده قرار می گیردو اسـتراتژی هـای آن روی این مدل ها بررسی می شود و همین طور ارزیابی و بررسی دقیقی از روش های تحلیل ارزیـابی عملکـرد پیشـنهاد شـده بـرای طرح مشخصات سیستم پایگاه اطلاعاتی درمدل های شبکه صف بندی به همراه کاربردهای مقتضی و مناسب را ارائه می نماییم.
کلیدواژه ها : ارزیابی عملکرد سیستم های پایگاه اطلاعاتی، شبکه های صف بندی، پایگاه اطلاعاتی موازی، قفل دو مرحله ای
-1 مقدمه
رشد سریع اطلاعات به واسطه پیشرفت های تکنولـوژیکی نظیـر اسـتقرار همه جایی زیرساخت شبکه ای ثابـت و سـیار خلـق مضـامین واطلاعـات توسط کاربران به کمک اینترنت ونتایج حاصل ازبحث های بـزرگ علمـی به خصوص درحوزه هایی مثل فیزیک وبیوانفورماتیک بی وقفه ادامه دارد. ســهم قابــل تــوجهی از ایــن اطلاعــات درپایگــاه هــای اطلاعــاتی ذخیــره ومـدیریت مـی شـوند وفـی الواقـع سیسـتم هـای مـدیریت پایگـاه داده DBMS) ها) برای دهه ها تکنولوژی برترجهت ذخیره وبازیـابی داده هـا هستند. [1]اطلاعات همراه با حوزه های کـاربردی شـامل سیسـتم هـای پردازش تراکنش آنلایـن سـاختارهای خـدمات گـرا وکاربردهـای علمـی اینترنتی (الکترونیکی) بوده اند [2] درچنین سیستم هایی غالبا موضوع عملکرد وپارامتر بسیارمهم و حسـاس است کـه همـواره بـه صـورت مسـتقیم بـا میـزان رضـایت منـدی و یـا درآمدکاربر ارتباط پیدامی کند.
اما پیش بینی و تحلیل عملکرد سیستم های پیچیده پایگاه اطلاعـاتی بـه نحوی زبان زدی دشواراست (درحال حاضر بطور بـالقوه شـامل صـدها یـا هزاران قطعه نرم افزاری و سخت افزاری گسترده و توزیعی) انتظارمی رود که این معضل باپیچیده شدن سیستم های سخت افزاری وآنلایـن شـدن معماری ها1 و طراحی های پایگاه اطلاعاتی روبـه فزونـی رود. بـه عنـوان مثال تازگی اینترنـت قـادر بـه بـرون سـپاری کاربردهـای ( برنامـه هـای کاربردی) پایگاه اطلاعاتی به عنـوان یـک سـرویس و بـرای سـبک هـای طراحی چند مستأجر شده که در آن چندین شـغل بـر روی یـک پایگـاه داده فیزیکی ادغام و یکپارچه می شوند[4] تابعیت های پیچیده تر و با بر هم بستگی بیشتر ( مثل سناریوهای کاربرد تراکنش (تغییرات)، مدیریت کش پایگاه داده، چالش دیسک، چالش قفـل و تلاقی ( همزمانی) و اجرای ساختارهای منطقی و فیزیکی در (DBMS بر روی عملکرد سیسم های پایگاه اطلاعاتی اثر می گذارد. این پیچیـدگی ها و بر هم بستگی ها، تنظیم عملکرد را تبدیل به عـاملی بسـیار مهـم در کل هزینه مالک سیستم های پایگاه داده کرده اند[1,5] در آغاز پیشنهاد ارزیابی عملکرد سیستم های نرم افزاری در فازهای اولیه طراحی از سوی لازوسکا و همکاران و با اسـتفاده از مـدل هـای عملکـرد شبکه صف بندی در سطح نرم افزار عنوان شد. ایده های لازووسکا توسط اسمیت در مقوله متدولوژی مهندسی عملکرد نرم افـزار توسـعه بیشـتری داده شده اند.[5] این امر منجر به رشد و گسترش متدولوژی های متنوع دیگر مهندسی عملکرد نرم افزار با هدف گذاری غالـب در سـطح طراحـی نرم افزاری سیسـتم هـا شـده اسـت.[6] اکثـر روش هـای پژوهشـی کـه پایگاه های اطلاعاتی یا سیسـتم هـای پایگـاه داده را مـدل بنـدی کننـد اینطور فرض می کنند که منابع (وسایل) پایگاه داده به قدر کافی فـرآهم آماده می شود یا تغییرات و تـراکنش هـا را هماننـد نیازهـای خـدمات تجمعی بر روی دستگاه ها و ادوات سخت افزاری ارائه می کنند . این امـر مدل سازی عملکرد سیستم های پایگاه داده را بـدون بـاز نمـود دقیـق و جزء به جزء طرح های فیزیکی و منطقی آن میترو ممکن می نمایـد. بـا اینکه امکان دارد چنین چیزی برای طراحی و برنامه ریزی در مـورد کـل ظرفیت سیستم کافی به نظر برسد، موضوعات عملکردی را که مـی توانـد تنها از طریق باز طراحی فیزیکی و منطقی پایگاه داده حل و فصل شـوند نادیده می گیرد.
این مقاله به ارائه بررسی دقیق ( زمینه یابی) و طبقـه بنـدی مـدل هـای شبکه صف بندی سیستم های پایگاه داده موجود در مقالات مـی پـردازد. علاوه بر این، ارزیابی و بررسی دقیق از متدولوژی های1 ارزیـابی عملکـرد پیشنهاد شده جهت طراحی ویژگی های یک سیستم پایگاه داده بـر روی یک مدل شبکه صف بندی و کاربرد متناسب با آن را نشان می دهیم. مـا در مقالات ، مطالعـات بسـیاری را در مـورد عملکـرد شـبکه صـف بنـدی شناسایی کردیم که ظرفیت سیستم و پروتکل های خاص DBMS نظیـر تلاقی (همزمانی)، کپـی سـازی و نقطـه بررسـی2 یـا بـازبینی را ارزیـابی مــی کننــد، در حالیکــه نســبتا کمتــر بــه مســائلی چــون تغییــر شــکل سیستماتیک مشخصات سیستم پایگاه اطلاعـاتی در مـدل هـای ارزیـابی عملکرد می پردازند. با همه این ها، هیچ یـک از ایـن روش هـای ارزیـابی عملکرد به طور وسیعی در رویه ها و حرفه های بـاب روز بـه کـار گرفتـه نشده اند، شاید بخاطر ضمانت ابزاری محدودشان و کمبود ارزیابی هـا در زمینه کاربردپذیری صنعتی آنها می باشـد.. مـدل هـای ارزیـابی عملکـرد آورده شده در این مقاله محدود به مدل های شبکه صـف بنـدی 3QNM پایگاه های اطلاعاتی می شوند. این موضوع لزوما و حتما بخاطر بازنمـایی
و نگاشت طبیعی آنها در مصنوعات در مرحله طراحی سیستم نرم افـزاری ، خصوصا در اجزاء و قسمتهای طراحـی نـرم افـزاری و اسـتفاده شـایع و گسترده مدل های صف بندی در مدل بندی سیستم کـامپیوتری اسـت. [6,7,8] بالزامو و همکاران این طور استدلال می کننـد کـه شـبکه هـای صف بندی مدل عملکردی ارجح و ممتازی برای ارزیابی عملکرد سیسـتم نرم افزار هستند و در آینده نیز چنین خواهد بود، آنهـا ایـن دلایـل را در این خصوص ذکر کردند:
و
-1 وجود الگوریتم ها و ابزارهای ( روش های کارآمد و موثر جهت ارزیابی مدل های شبکه صف بندی) -2 توانایی بسط مدل های شبکه صف بندی در نشان دادن ویژگـی هـای نرم افزاری ، یعنی الگوهای ارتباطی و ساختار مرتبه ای -3 استفاده از یک نشانه گذاری انتزاعی که فیدبک ( بازخورد) راحت تر و درک مدل را امکان پذیر می کند.
کورتیا و همکاران [7] متذکر شدند که مدل های شبکه صف بندی مثـل سایر متدولوژی هـای تصـادفی مـدل بنـدی عملکـرد بـرای مـدل بنـدی جزئیات چرخه حیاتی نرم افزاری جدید همانند جزئیـات پـردازش قطعـه سازنده به حد کافی قوی و توانمند نیستند . که ایـن موضـوع بـه واسـطه فاصله آنها از مـدل هـای رفتـاری نـرم افـزاری اسـت. ایـن امـر نیـاز بـه الگوریتم های تبدیلی بهتر از مصنوعات طراحی نرم افـزار بـه مـدل هـای شبکه صف بندی را لازم و ضروری می کند. طبقه بندی ها در مورد مدل های شبکه صف بندی پایگاه داده را کـه بـرخلاف بررسـی هـای پیشـین موجــود در متــون و نوشــته جــات، بیــانگر و گویــایی مــدل هــای شــبکه صف بندی پایگاه داده را که پاره ای از انواع بر هم کنش و ارتباط متقابـل میان تغییرات و یک پایگـاه داده را نشـان مـی دهـد آزمـایش و امتحـان می نماید.
زمینه یابی ها و بررسی های قبلی متمرکز بر مـدل هـای عملکـردی کـه ابعــاد و جنبــه هــای بخصــوص از سیســتم هــای پایگــاه اطلاعــاتی نظیــر THOMASIAN را مورد مطالعه قرار مـی دهنـد، مـدل هـای تحلیلـی ارزیابی عملکرد تابعیت های (وظایف تـابعی) سیسـتم پایگـاه اطلاعـاتی و مکانیزم های کنترل همزمانی در سیستم های پایگاه داده ای را بـه طـور مستند نشان داده است. [10] این مقاله به ما کمک می کند :
-1 طبقه بندی مطالعات ارزیابی عملکرد پایگاه داده بر اساس سطح جـزء ای که در آن تغییرات و تراکش های پایگاه داده مدل بندی می شوند -2 ارزیابی صحت فرضیه های مدل بندی بکار رفته در ایـن مطالعـات در مقایسه با سیستم ها و کاربرد های پایگاه اطلاعاتی واقعی و حقیقی
-3مطالعه ای دقیق و به روز در مورد متـدولوژِی هـای ارزیـابی عملکـرد پیشنهادی جهت تغییر شکل جزئیـات سیسـتم پایگـاه داده بـه بازنمـایی
های کاربردی مناسب برای مدل های شبکه ای صف بندی ، که نظـر بـه دیدگاه توماسین در [9] را بسط می دهد.
-4 بحثی در خصوص سمت و سوهای تحقیق آتی در حیطه مـدل بنـدی عملکرد پایگاه های اطلاعاتی و DBMS ، مابقی این مقاله به این ترتیب سازماندهی شده است که بخش 2 به معرفی طبقه بندی مدل های شبکه صــف بنــدی پایگــاه داده موجــود در متــون و نوشــته هــا مــی پــردازد. بخش 3 وارد جزئیات روش های تحلیلی ارزیابی عملکـرد پیشـنهاد شـده برای تغییر شکل جزئیات سیستم پایگاه اطلاعاتی به شبکه صف بنـدی و مدل های کاربردی می شود. در قسمت 4، سمت و سـوی پـژوهش آتـی مورد بحث قرار می گیرد. نتیجه گیری مقاله در بخش 5 می آید.
طبقه بندی تغییرات و تراکنش ها در مدل هـای عملکـرد پایگـاه داده
در نگاهی اجمالی به مقالات مدل بندی عملکـرد پایگـاه داده هـا متوجـه شدیم یک سری از تکنیک ها به طـور رایـج و معمـول بـرای بازنمـایی و معرفی پایگاه های داده و تـراکنش هـای آن در مـدل هـای صـف بنـدی تحلیلی مورد استفاده قرار گرفته و بکار می روند. ما بررسـی حاضـر را بـه آن مطالعات ارزیابی عملکرد شبکه صف بندی محدود کردیم که پـاره ای از برهم کنش ها و ارتباط های دو طرفه بین تغییـرات ( تـراکنش هـا ) و یک پایگاه داده را مدل بندی می کنند.
مدل هایی که در آنهـا جنبـه بخصوصـی از پایگـاه هـای اطلاعـاتی مثـل الگوریتم های میانگیری به طور مجزا مورد مطالعه قرار می گیرد خارج از حیطه این طبقه بندی می باشند، چون فاقد ارتبـاط دو سـویه کـاملی بـا یک پایگاه داده می باشند. ما بر مبنای سطح جزئیاتی که به وسیله آن طراحی داخلی تراکنش پایگاه تصویر :1 نمایی از مدل جعبه سیاه (a) ، و مدل پردازش تراکنش (b) داده در مدل ها نشان داده می شود. مطالعات ارزیابی عملکرد شبکه صف بندی موجود در متون و مقالات را طبقـه بنـدی کـرده ایـم. مـا 4 دسـته بازنمایی تراکنشی مجزا را در مدل های شبکه صف بندی شناسایی کـرده ایم که بدین نحو به آن ها اشاره خواهیم داشت. مدل جعبه سـیاه1، مـدل پردازش تراکنش2، مدل اندازه تراکنش3 و مدل فـاز تـراکنش4 مـدل هـای شبکه صف بندی که پایگـاه هـای داده ای متمرکـز ، تـوزیعی، تکـراری و شکل {43 }1
موازی را بیان می کنند با هم طبقه بندی می شوند، چون مبنا و اسـاسدر مدل جعبه سیاه طبقه بندی ما سطح تفصیل و جزئیاتی است که در آن تراکنش ها مدل در مدل پردازش تراکنش می شوند. علی رغم آنکه معماری و طراحـی DB ممکـن اسـت بـر نرخ سرویس دهی نرخ سرویس دهی دیسک =نحوه ساختار بندی و حل مدل کامل شبکه صف بنـدی تأثیرگـذار باشـد، تمرکز ما در اینجا بر نحوه مدل بندی تراکنش در سطح کپی گره است.
-2 مدل جعبه سیاه
در رابطه با مدل جعبه سیاه پایگاه داده D به صورت یـک مرکـز خـدمات خلاصه ای از ویژگی های کلی و عمومی مطالعات مورد بررسی قرار گرفته صف بندی واحد و مجزا نشـان داده مـی شـود. طراحـی (طـرح) داخلـی در مورد ارزیـابی عملکـرد پایگـاه داده در جـدول 1 آمـده اسـت. شـرح و تراکنش در مدل شبکه صف بنـدی نشـان داده نمـی شـود، چـون هـدف توضیح هر دسته به همـراه مثـال هـایی از مطالعـات مرتبطـی از متـون و ارزیابی عملکـرد نشـان دادن کـار بـار تـراکنش هـا و تغییـرات در سـطح مقالات در نوشتار ذیل می آید. در زیر ما یک پایگـاه داده D همـراه بـا d سیستم می باشد.هر دسته یا طبقه تراکنش Ti با دسترسـی بـه D دارای شیء پایگاه داده که از طریق طبقات و دسته های تراکنشی , T = [T1 نرخ یا سرعت ورودی و یک نیاز خدماتی در گره صـف بنـدی Dدر دسترس است را در نظر می گیریم.
همانگونه که در تصویر (a) نشان داده شده اسـت مـی باشـد. یـک پایگـاه داده متمرکز1 به صورت یک گره صـف بنـدی تـک و مجـزا نمـایش داده شود. یک پایگاه داده توزیعی2 یا منتشر می تواند یا بصورت یـک گـره صف بندی واحدهمراه با چند سرور ( خدمات رسان) کـه هـر سـرور یـک مکان از پایگاه داده توزیعی را نشان می دهد نمایش داده شده، یا به شکل چندین گره صف بندی نشان داده شود که هر گـره یـک محـل از پایگـاه داده توزیعی را نمایش می دهد. هر دو این روش ها آن طـور کـه در ذیـل مورد بحث قرار می گیرند در متون و نوشته ها مورد استفاده قـرار گرفتـه اند.
مدل بندی پایگاه بانک اطلاعاتی به صورت یک مرکز خدمات صف بنـدی واحد و مدل بندی هر نوعی از تغییـر و تـراکنش بـه عنـوان طبقـه ای از حجم کار در سیستم در مدل های تحلیلی بانکهـای اطلاعـاتی تـوزیعی و تکراری امری متداول و مرسوم است.[11] نلسون و آیر [17] از همین مدل جهت مطالعه پردازش غیرپیشگیرانه بـه روزرسانی ها به منظـور مقایسـه بـه روز رسـانی کـردن مـوازی و متـوالی بانکهــای اطلاعــاتی تکــراری اســتفاده کردنــد. بــا اینکــه فــرض پــردازش غیرپیشگیرانه به روزرسانی ها واقع بینانه تر اسـت، چنـین چیـزی باعـث ایجاد یک مدل با انعطاف و نرمش کمتری می شود. شایان ذکر است کـه مدل بندی بانکهای اطلاعـاتی تـوزیعی و تکـراری بـه صـورت یـک مرکـز خدماتی واحد و مجزا همراه با m سرور یا خدمات رسان، جنبه های ذاتـی و درونی موجود در این طراحی ها را نادیده می انگارد، مثـل ارتبـاط بـین پایگاه های اطلاعاتی توزیعی تکراری را از طریـق مـدل بنـدی کـردن هـر پایگاه اطلاعات محلی به صورت یک صـف M/M/1 مطالعـه کردنـد.[11] مدل مشابهی برای m سایت توزیعی بـه صـورت گـره هـای صـف بنـدی M/H7/1/FCFS همراه بـا دو دسـته تـراکنش کـه تـراکنش هـای فقـط خواندنی و به روز را نشان می دادند استفاده کردند. هر دوی این مدل هـا مطالبات خدماتی ناهمسان و متفاوت برای دسـته هـای تراکنشـی، مـدل بندی ارتباط میان سایتی و متمایز نمودن درجات تکرار و کپـی سـازی را میسر و امکان پذیر می کنند.
-3 مدل پردازش تراکنش
در مورد مدل پردازش تراکنش، پایگاه داده D بـر طبـق معمـاری سـخت افزاری بنیادی با استفاده از مدل سرور مرکزی1 یا اقسـام آن نمـایش داده شده و معرفی می گردد.[30] مدل سرور مرکزی، قطعـات سـخت افـزاری یک بانک اطلاعاتی متمرکز یا مکانی در یـک بانـک اطلاعـاتی تـوزیعی را معرفی می کند. هر ردیف تراکنش Ti که در دسـترس D مـی باشـد، بـر مبنای نیاز و مطالبه خدماتیش در مورد اجزاء طراحی سخت افزار تعریـف شده و احتمالا آنگونه که در تصـویر (b) نشـان داده شـده از طریـق ایـن سیستم مسیریابی می شود. برای شبکه هـای بسـته صـف بنـدی، تعـداد ردیف های تراکنشی در سیستم بر مبنای حداکثر سـطح عملکـرد کـه در آن ظرفیت و کمیت منابع و دسـتگاه هـای فیزیکـی از جملـه متغیرهـای ضروری جهت بهینه سازی هستند استفاده می گردد.
مناسی و همکـاران مثـال هـای متعـددی از مطالعـات در مـورد طراحـی ظرفیت برای پایگاه های اطلاعاتی متمرکز تدارک دیدند که در آنها ردیف های تراکنشی مطابق با نیازهای خدماتی شـان بـه منـابع سـخت افـزاری معرفی و نشان داده می شوند. مناسی و همکاران[31] در نقطه مقابل یک سیستم اطلاعات توزیعی چند ردیف را به صورت یـک شبکه صف بندی باز با ورودی های پواسن مدل بنـدی کردنـد. فـرض بـر اینست که سرور برنامه کاربردی پیشین یک CPU است که به عنوان یک صف مشترک با پردازند و بازمان های خدمات عام مدل بنـدی مـی شـود. دسترسی موازی به پایگـاه اطلاعـاتی پشـتیبان ( کمکـی – میزبـان ) بـه صورت یک صف FCFS چند سرور همراه با زمـان هـای خـدمات نهـایی مدل بندی می شود. هیچکدام از این دو مطالعه تمایز و تفاوتی میان انواع تراکنش، یعنی تراکنش های خواندنی یا نوشتنی قائل نمی شوند.
راه اندازها به صورت اتفاقی فعال می شوند و وقتی که تراکنش متنـاظر و مورد نظر آنها کامل می شود وارد اعزام گر می شـوند؛ ایـن رونـد بوسـیله تکالیف زمان بند نوبتی یـا دوره ای متعـادل مـی شـود. مـدل، ورودهـای پواسن را برای تراکنش ها و یک سـرعت ورود یکنواخـت و ثابـت را بـرای وظایف زمان بند در نظر می گیرد. راه انـدازهای جـدا شـده بـا نیازهـای خدماتی متفاوت از این نیازها در شروع تـراکنش بعنـوان مشـاغل(مجموع زیربرنامه های ) داخلی مدل بندی می شوند. محققان اصـول و راهنمـایی هایی را در خصوص هماراست کردن روش کاری زمـان بنـد بـدون تحـت تأثیر قرار دادن عملکرد تراکنش های کاربری آماده کرده اند.
شت و همکاران[22] الگوریتم های به روز توزیعی را از طریق مدل بندی کــردن یــک ســایت بانــک اطلاعــات تــوزیعی بــه عنــوان یــ ک صــف M/M/1/FCFS برای CPU و دیسک ، در حالیکه زمان انتقال شبکه ای بین سایتی را ثابت در نظر گرفتند مورد مطالعه قرار دادند.
-4 مدل اندازه تراکنش
مدل اندازه تراکنش بیان می دارد که هر دسـته تـراکنش Ti بـر مبنـای تعداد موجـودی هـای داده ای Ni ای کـه بـه آن دسـت مـی یابـد بـه D دسترسی پیدا می کند (از سوی موجودی های پایگاه داده). این موجودی های داده ای می تواند ردیف ها، صفحات دیتا1 یا قفل ها بسته، به پدیـده مورد مطالعه باشند. این مقوله دربرگیرنده مطالعاتی می باشد که سیسـتم هایی را که در آنها عملکرد تحت تأثیر منابعی که در ا ختیار یـک گـروه و دسته تراکنشی قرار دارد ارزیـابی مـی کننـد. بـه عنـوان مثـال، عملکـرد پروتکل های کنترل همزمانی به تعـداد قفـل هـایی بسـتگی دارد کـه در اختیار یک تراکنش است ، حال آنکه تأثیر الگوریتم های مدیریت میانگیر (بافر) به تعداد صفحات DB درخواست شده از سوی یک طبقه تراکنشـی بستگی دارد. تصویر 2 مثالی از مدل اندازه تراکنش را نشان می دهـد. مـا متوجه شدیم که مطالعات ارزیابی عملکرد موجود در مقـالات کـه در ایـن مقوله قرار دارند تمرکز شـدیدی بـر روی روش هـای کنتـرل همزمـانی و تلاقی دارند.
-5 مدل فاز تراکنش
برای مدل فاز تراکنش، هر ردیف تراکنشی Ti که به D دسترسی دارد بـر مبنای تعداد فازها ( مراحلی) که شامل آن می شود نمایش داده می شود. مراحل حالت های عمومی هستند که همه ردیف هـای تراکنشـی را دربـر می گیرند، مثل مراحل اجرا یا دسترسی به موجودی هـای ( اشـیاء) داده ها. امکان دارد که فازها موازی1 یا پشت سر هـم باشـ ند و معمـولا از روی ساختار داخلی ردیف تراکنش تعیین می شـوند. ایـن مراحـل و فازهـا بـه عنوان مراکز خدماتی در مدل شبکه صف بندی معرفی می شوند و تعیین مسیر دربین فازها به صورت احتمالاتی است. تصویر 3، مـدل بنـدی یـک تراکنش تقسیم شده به n فاز را نمایش می دهد . یک مدل فاز تـراکنش ، مدل مناسبی برای تجزیه و تحلیل یک سیستم در حالت معینی از اجرای تراکنش است، خصوصا وقتـی کـه حالـت تـراکنش بـر عملکـرد سیسـتم ارزیابی شده تأثیر می گذارد.ینگ و همکـاران،[27] قفـل هـای ایسـتایی ناسازگار را در بانک اطلاعاتی متمرکز مدل بندی کردند . تراکنش توسـط فازهایی در چرخه عمرش در سیستم که شامل آنها می شود نمـایش داده می شود: فاز درخواست قفل2، فاز فعـال( بـرای قفـل هـای داده شـده ) و فازهای بلوکی شـده ( بـرای قفـل هـای داده نشـده ). درخواسـت قفـل و فازهای فعال3 هریک توسط یـک مرکـز خـدمات M/M/1/FCFS نشـان داده می شوند. تقاضای قفل و تراکنش های فعال محل کل مدل بسـتگی
به احتمال یک اعطای قفل در زمانی که آنها K تراکنش فعال در سیسـتم می باشند دارد.
دستگاه های داده ای تراکنش به شکل یک توالی متشکل از m فـاز مـدل بندی می شوند، که شروع آن با یک فاز یا مرحله آغازین است، پس از آن فازهای اجرایی m-2 و نهایتا یک فاز ارتکابی. هر کدام از فازهـای اجرایـی یک عملیات خواندن یا نوشتن را بر ای یـک آیـتم داده ای مجـزا و واحـد نشان می دهد. در رابطه با متدولوژی های ارزیابی عملکرد سیستم هـای پایگاه داده، تنها مدل QUEPED در مقوله فاز تراکنشی قرار مـی گیـرد.
-6-1 ویژگی ها و مشخصات عمومی
مدل جعبه سیاه، اکثر تحقیقات و مطالعات در مقولـه مـدل جعبـه سـیاه، بانک های اطلاعاتی توزیعی و تکراری را ارائه و معرفی مـیکننـد. تمرکـز این مطالعات بر ارزیابی تابعیت ها ( وظایف تابعی) پایگاه اطلاعاتی توزیعی است؛ مثل تدابیر و سیاست های تکرار (کپی سازی) ، کنترل همزمـانی و همرســی تــوزیعی و ارتبــاط بــین ســایتی. تــأثیر طراحــی پایگــاه داده و عملکردش در سطح گروه (ایستگاه رایانه در شبکه اینترنت) در قیـاس بـا زمان پاسخ کل سیستم کم اهمیت است[16] و فرضـیاتی جهـت منطبـق کردن و سازگار کردن نقاط داغ ایجاد نمـی شـوند و جایگـاه مرجعـی در سطح گره وجود ندارد. تحقیقات سابق ارتباطات میان سایتی و ورودهـای توزیعی و منتشر به سیستم را نادیده می انگارند و در آنها فرض بر اینست که دسترسی به سایت های توزیعی یکنواخت هستند.
این مطالعـات دسـت کـم 2 نـوع تـراکنش را در نظـر گرفتـه و مفـروض می دانند، با این حال بصورت یک ردیف مشتری در 1QNM مـدل بنـدی می شوند، که تمایز و تفاوت آنها تنها بـه واسـطه سـهم شـان از مجمـوع حجم کاری است.
