[发明专利]基于窄带云数据服务的分布式查询方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息集成技术领域，特别是涉及一种基于窄带云数据服务的分布式查询方法。

背景技术

随着以云计算为代表的分布式集成技术的发展，信息系统的一体化程度逐步提高，由多节点组成的复杂大系统（system of systems）综合集成模式逐步推广应用。复杂大系统的分布式查询已被广泛地用于数据密集型的应用程序，用户关心的数据存放于多个位置，而且是异构的、分散的和自治的，因此，需要提供一种集成数据资源的方法。

云计算通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算中服务云软件即服务（SAAS）通过Internet提供软件的模式，将应用软件统一部署。软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。

云计算技术在通信带宽受限的情况下，以及大系统分布式查询需求的牵引下，云计算资源的异构特性及其网络环境动态变化的特点给分布式查询处理技术带来了新的挑战，使得目前常用的服务云软件架构失去效率和性能，传统的技术已经不能满足云计算环境的需要。基于宽带服务云的分布式查询已有所研究，而在基于窄带服务云的分布式查询技术目前仍然是空白。

中国专利文献CN1573756于2005年02月02日公开了一种分布式查询引擎流水线方法和系统，该专利的内容是分布式查询引擎流水线体系结构，包括级联的分析引擎，这些分析引擎接收输入查询并且每个识别能够传递到执行引擎的输入查询部分。每个阶段重写该输入查询以去除已识别的部分并用占位符置换它。该专利是通过级联的分析引擎完成查询。

中国专利文献CN102521406A于2012年06月27日公开了一种海量结构化数据复杂查询任务的分布式查询方法和系统，该专利的内容是接收用户发出的查询任务并将查询任务分解为多个查询子任务；以及根据该多个查询子任务中的每个查询子任务，对分布式存储的数据并发执行分批次查询，并分布式返回查询到的结果集。该发明是根据查询条件，诸如数据分组操作、数据排序操作以及聚合函数对查询进行分解，并未提到对返回的子查询结果进行合并。

发明内容

发明目的：本发明提供一种基于窄带云数据服务的分布式查询方法，能够有效解决云计算技术通信带宽受限，适应云计算资源的异构特性及其网络环境的动态变化。

技术方案：一种基于窄带云数据服务的分布式查询方法，包括如下步骤：

步骤一、查询分解，根据云数据服务中的数据服务模块将全局查询细化为多个局部查询； 

1）查询优化，采用启发式优化策略，对在同一个时间片内的查询做启发式优化，将不同时间片放在队列中，按先进先出的顺序执行；

2）分解查询语句，将查询语句变换为析取式，即多个与项组合的并集，每个与项对应一个数据服务模块；

3）查询注册表，查询分析器对查询语句分解后查询服务注册表，服务注册表中存储服务名和服务地址，用户的查询语句中包含服务名，查询分析器检测到服务名后在注册表中搜索具有相同服务名的记录，根据服务名得到服务地址，将子查询发送到该服务地址执行查询；

4）更新服务注册表，服务注册表包括服务名称、服务地址、服务类型、服务的创建时间、服务的执行状态；服务的执行状态有两种，正常或故障，分别用1、0表示，执行状态为1的服务要写入查询分析器的服务注册表中；注册机构中的控制器定时给数据服务模块发送心跳，若有响应信息返回，则该服务模块正常执行，否则服务关闭或停止服务；控制器根据数据服务模块心跳响应信息修改服务信息表，且定时给查询分析器发送更新信息，通知其更新服务注册表。

步骤二、查询调度执行，将云数据服务中的数据重组，使其具有连续读取特性，采用LFF算法对子查询进行调度，将子查询交给查询执行器，查询执行器在本地数据库查询，并将结果返回到霍夫曼编码器进行编码，接着将编码后的查询结果输入到查询分析器进行合并；

步骤三、查询结果合并，在子查询合并机制中设置检测计数器，根据子查询标识对同一全局查询的子查询进行合并。

实现基于窄带云数据服务的分布式查询方法的系统，包括客户端、查询分析模块、注册机构模块和云数据服务模块；

客户端提交查询请求，对所述查询请求进行查询分解，再输入到查询分析模块；查询分析模块将客户端的查询请求分解为多个子查询；子查询对云数据服务模块进行查询并返回查询结果；查询结果在查询分析模块中组合并交付给客户端。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：