[发明专利]一种分布式数据库系统的跨节点查询优化方法及系统

权利要求书

1.一种分布式数据库系统的跨节点查询优化方法，其特征在于，包括：

确定全局查询总代价以及全局查询总代价最低要求；

在局部优化阶段：

通过查询分解及数据本地化的步骤将查询问题落在本地化或近地化的片段上；

通过多因素决策的模糊评估判定多个影响因素中对降低查询代价贡献最大的影响因素；

进行连接建立，即在当前的分片查询路径中，根据对降低查询代价贡献最大的影响因素，查找到查询代价最小的数据库节点并与之建立连接进行查询，从而得到片段上的查询结果；

在与片段上的查询结果有关的各个数据库节点进行局部优化；

在全局优化阶段：

定义全局优化代价函数；

采用Bp神经网络求得全局优化代价函数的最小值，使得输出满足全局查询总代价逼近全局查询总代价最低要求，其中，Bp神经网络的输入为片段上的查询结果；

进行全局优化并最终输出最优的全局查询路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所确定全局查询总代价以及全局查询总代价最低要求的步骤中，将全局查询总代价最低要求定义为查询时间误差估计和查询响应时间的加权和，即C_min＝w₁·t_e+w₂·t_r，其中，C_min是指全局查询总代价最低要求，w₁,w₂为加权系数，t_e是指查询时间误差估计，其为全部网络时延及时钟漂移引起的查询时间误差之和的估计，t_r是指查询响应时间，其是从用户提交查询请求到收到完整的返回信息的平均时间，并有w₁+w₂＝1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多因素决策的模糊评估至少包括以下过程：

构建多因素决策的模糊评估模型；

对每个分片查询路径进行优化判决；

评估结果作为局部优化的输入。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构建多因素决策的模糊评估模型至少包括以下步骤：

定义每个分片查询路径中共有I个影响因素能够降低查询代价；

定义在I个影响因素共同作用下得到的查询代价函数为F(x_I)，其中x_I为函数输入；

定义其优化目标函数，即min{F(x_i)}，用于判定对降低查询代价贡献最大的影响因素。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对每个分片查询路径进行优化判决至少包括以下步骤：

对min{F(x_i)}进行求解得到一组u_i，其中u_i为优化目标函数解析式中的一个参数，其表示第i(i≤I)个影响因素对降低查询代价的贡献；

选取其中最大的u_i，判定对应第i个影响因素对降低查询代价贡献最大；

查找当前的分片查询路径中，在第i个影响因素作用下查询代价最小的数据库节点并与之建立连接进行查询。