基于多路多核計(jì)算平臺(tái)的OLAP并行技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告

基于多路多核計(jì)算平臺(tái)的OLAP并行技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告一、研究背景及意義隨著數(shù)據(jù)的快速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的單節(jié)點(diǎn)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(jì)算平臺(tái)，對(duì)OLAP系統(tǒng)進(jìn)行并行化設(shè)計(jì)和開發(fā)，提高數(shù)據(jù)處理的效率和性能已成為OLAP技術(shù)發(fā)展的重要研究方向。二、研究?jī)?nèi)容及方法本研究將基于多路多核計(jì)算平臺(tái)，以列存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)并行化的OLAP系統(tǒng)。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.多核CPU和分布式系統(tǒng)OLAP并行計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；2.基于GPU加速的OLAP并行計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；3.高效的數(shù)據(jù)切分和分配算法的研究與設(shè)計(jì)；4.并行查詢優(yōu)化算法的研究和實(shí)現(xiàn)；5.系統(tǒng)性能測(cè)試與實(shí)驗(yàn)分析。本研究將采用以下研究方法：1.文獻(xiàn)調(diào)研法，對(duì)OLAP系統(tǒng)的并行計(jì)算技術(shù)進(jìn)行深入研究與分析；2.模型構(gòu)建法，提出多核CPU、分布式系統(tǒng)和GPU并行計(jì)算模型，并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；3.算法設(shè)計(jì)法，研究并實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)分配和并行查詢優(yōu)化算法；4.實(shí)驗(yàn)分析法，進(jìn)行系統(tǒng)性能測(cè)試與實(shí)驗(yàn)分析，評(píng)估所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。三、預(yù)期創(chuàng)新點(diǎn)與成果1.本研究將基于多路多核計(jì)算平臺(tái)，充分利用多線程、分布式計(jì)算等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)一種高效的列存儲(chǔ)OLAP系統(tǒng)并行計(jì)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(jì)算資源，實(shí)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(jì)算瓶頸問題；3.提出并行查詢優(yōu)化算法，對(duì)查詢語句進(jìn)行優(yōu)化，充分利用系統(tǒng)計(jì)算資源，提高系統(tǒng)查詢性能；4.設(shè)計(jì)一種基于GPU加速的OLAP并行計(jì)算模型，充分利用GPU的并行計(jì)算能力，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能；5.設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)可靠高效的基于多路多核計(jì)算平臺(tái)的OLAP并行系統(tǒng)，并進(jìn)行性能測(cè)試，達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的，取得一定的研究成果。四、研究進(jìn)度安排第一年：完成OLAP多核CPU并行計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；第二年：完成分布式系統(tǒng)OLAP并行計(jì)算模型、并行查詢優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；第三年：完成基于GPU加速的OLAP并行計(jì)算模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行針對(duì)性實(shí)驗(yàn)測(cè)試，完成研究報(bào)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(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)難度較大。解決方案：采用分治法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等優(yōu)化算法，對(duì)多線程查詢優(yōu)化進(jìn)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(jì)算負(fù)載均衡性。解決方案：采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分配算法，根據(jù)數(shù)據(jù)量的大小動(dòng)態(tài)分配計(jì)算負(fù)載，保證各線程數(shù)據(jù)量均衡，提高性能。六、結(jié)論本研究將基于多路多核計(jì)算平臺(tái)，以列存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(jì)算模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)切分和分配算法的研究與設(shè)計(jì)、并行查詢優(yōu)化算法的研究和實(shí)現(xiàn)、系統(tǒng)性能測(cè)試與實(shí)驗(yàn)分析等。本研究