基于多路多核計算平臺的OLAP并行技術的研究與實現(xiàn)的開題報告

基于多路多核計算平臺的OLAP并行技術的研究與實現(xiàn)的開題報告一、研究背景及意義隨著數(shù)據(jù)的快速增長，傳統(tǒng)的單節(jié)點OLAP系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需求，如何有效地利用多處理器、多核CPU以及分布式系統(tǒng)、GPU等現(xiàn)代計算平臺，對OLAP系統(tǒng)進行并行化設計和開發(fā)，提高數(shù)據(jù)處理的效率和性能已成為OLAP技術發(fā)展的重要研究方向。二、研究內(nèi)容及方法本研究將基于多路多核計算平臺，以列存儲技術為基礎，設計并實現(xiàn)一個并行化的OLAP系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容包括：1.多核CPU和分布式系統(tǒng)OLAP并行計算模型的設計和實現(xiàn)；2.基于GPU加速的OLAP并行計算模型的設計和實現(xiàn)；3.高效的數(shù)據(jù)切分和分配算法的研究與設計；4.并行查詢優(yōu)化算法的研究和實現(xiàn)；5.系統(tǒng)性能測試與實驗分析。本研究將采用以下研究方法：1.文獻調(diào)研法，對OLAP系統(tǒng)的并行計算技術進行深入研究與分析；2.模型構建法，提出多核CPU、分布式系統(tǒng)和GPU并行計算模型，并進行系統(tǒng)設計和實現(xiàn)；3.算法設計法，研究并實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)分配和并行查詢優(yōu)化算法；4.實驗分析法，進行系統(tǒng)性能測試與實驗分析，評估所設計系統(tǒng)的有效性和實用性。三、預期創(chuàng)新點與成果1.本研究將基于多路多核計算平臺，充分利用多線程、分布式計算等技術優(yōu)勢，設計一種高效的列存儲OLAP系統(tǒng)并行計算模型；2.提出高效的數(shù)據(jù)切分和分配算法，充分利用多處理器、多核CPU和分布式系統(tǒng)的計算資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的最大化利用，并解決大數(shù)據(jù)量情況下的計算瓶頸問題；3.提出并行查詢優(yōu)化算法，對查詢語句進行優(yōu)化，充分利用系統(tǒng)計算資源，提高系統(tǒng)查詢性能；4.設計一種基于GPU加速的OLAP并行計算模型，充分利用GPU的并行計算能力，進一步提高系統(tǒng)性能；5.設計和實現(xiàn)一個可靠高效的基于多路多核計算平臺的OLAP并行系統(tǒng)，并進行性能測試，達到提高系統(tǒng)性能的目的，取得一定的研究成果。四、研究進度安排第一年：完成OLAP多核CPU并行計算模型的設計和實現(xiàn)；第二年：完成分布式系統(tǒng)OLAP并行計算模型、并行查詢優(yōu)化算法的設計與實現(xiàn)；第三年：完成基于GPU加速的OLAP并行計算模型的設計和實現(xiàn)，并進行針對性實驗測試，完成研究報告撰寫。五、存在的問題與解決方案1.系統(tǒng)性能受制于硬件資源。解決方案：采用多處理器、多核CPU和分布式系統(tǒng)，在硬件方面優(yōu)化系統(tǒng)設計，提高系統(tǒng)硬件性能和資源利用效率。2.并行查詢優(yōu)化算法的設計難度較大。解決方案：采用分治法、動態(tài)規(guī)劃法等優(yōu)化算法，對多線程查詢優(yōu)化進行研究。3.數(shù)據(jù)切分和分配算法的研究需要考慮數(shù)據(jù)的均衡性和計算負載均衡性。解決方案：采用動態(tài)數(shù)據(jù)分配算法，根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小動態(tài)分配計算負載，保證各線程數(shù)據(jù)量均衡，提高性能。六、結論本研究將基于多路多核計算平臺，以列存儲技術為基礎，設計并實現(xiàn)一個高效可靠的OLAP并行系統(tǒng)，包括多核CPU、分布式系統(tǒng)和GPU并行計算模型的設計和實現(xiàn)、數(shù)據(jù)切分和分配算法的研究與設計、并行查詢優(yōu)化算法的研究和實現(xiàn)、系統(tǒng)性能測試與實驗分析等。本研究