实时数据流处理系统中负载均衡与容错机制的融合方法研究

基本信息
批准号:61802273
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:房俊华
学科分类:
依托单位:苏州大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈伟,赵艳,王怡婷,单双利,胡嘉欣,何芙珍
关键词:
实时系统分布式数据流容错机制负载均衡
结项摘要

The data are time-sensitive in many areas, which means the data are valuable only when they are in the "fresh" state. In the recent years, the research on Distributed Stream Processing Engine(DSPE), which is used for processing large-scale real-time data, has become an indispensable part in the development of data science and big data technology. However, the intrinsic characteristics of stream data, such as its continuity, dynamic, and unpredictability, bring great challenges in the design of a high-performance and high-availability DSPE. .This project focus on the current issues in DSPE, such as the lack of algorithm which produces a node-wise lightweight adaptive workload balancing, the high cost of resilient processing architecture and the high cost of fault tolerance, pursuing a win-win fusion strategy of load-balancing and fault-tolerance mechanism. In particular, our research in this project will include the following several aspects: (1)A fast and data position sensitive workload balance theory according to the incoming data and task instances; (2)A light-weight workload deployment and adjustment strategy in the fusion method of load-balancing and fault-tolerance mechanism under dynamic workload; (3) The data backup and recovery mechanism under a specific data partition scheme of workload balance. We believe the outcome of this project will help to build a theoretical basis for the future real time system design. It could also be applied to the existing systems to improve the system performance, in terms of the throughput and processing latency, against dynamic workloads. Overall, the project is of great value both theoretically and practically.

在众多领域,数据具有时效性,即数据的价值更多聚集于其"新鲜"状态下。近年来,对用于海量数据实时处理的分布式数据流系统研究已经成为数据科学与大数据技术发展不可或缺的部分。然而,数据流的持续、动态及不可预知等固有特性给数据流系统的高性能、高可用机制设计带来了极大挑战。在此背景下,本项目以如何使负载均衡与容错机制“互利共赢”地共存于系统为导向,针对当前数据流处理系统中轻量级自适应负载均衡算法匮乏、弹性处理架构代价大及容错成本高等问题,拟设计一套同时实现处理节点高性能和系统高可用的均衡容错融合方案。研究内容包括:(1)根据数据及节点负载情况快速、位置敏感的均衡负载分配理论;(2)动态负载下,均衡容错融合机制中轻量级负载部署、调整方案;(3)均衡负载限定数据划分方式下的数据备份/恢复机制。项目的研究成果既为相关实时系统的设计提供理论基础,又可直接应用到现有系统中,具有较高的理论研究和实际应用价值。

项目摘要

随着信息技术的飞速发展,海量数据的及时处理分析需要日趋突出。海量实时数据处理技术能够助力更大程度地发掘数据价值。本项目以研究能够以较小资源开销为代价,保证实时数据流处理系统持续正确地处在高性能处理状态的技术为目标,分别探索了实时数据流处理系统中的并行处理的高性能方案、弹性架构的低代价方法及处理节点的强容错策略。基于此目标,本项目通过(1)负载均衡的理论保证,(2)动态负载的均衡策略;(3)均衡敏感的容错机制三个方面的研究内容展开工作。本项目的研究成果可以被直接应用到基于并行架构的各类实时数据流处理系统上,能够较显著地提升现有系统性能,进而催生更多大数据应用移植到实时处理系统上,让更多行业可以借助实时大数据处理来发掘聚集于数据“新鲜”状态下的价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
4

卫生系统韧性研究概况及其展望

卫生系统韧性研究概况及其展望

DOI:10.16506/j.1009-6639.2018.11.016
发表时间:2018
5

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018

房俊华的其他基金

相似国自然基金

1

面向实时云计算的负载均衡技术研究

批准号:61602474
批准年份:2016
负责人:张闯
学科分类:F0205
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

分布式流处理系统实时容错关键技术研究

批准号:61602205
批准年份:2016
负责人:李洪亮
学科分类:F0204
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于“市场机制”的动态数据迁移与查询负载均衡方法研究

批准号:61572043
批准年份:2015
负责人:王腾蛟
学科分类:F0202
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
4

容错数据流机的研究

批准号:68783012
批准年份:1987
负责人:王镭
学科分类:F0204
资助金额:4.00
项目类别:专项基金项目