امروزه با توجه به پیشرفت روز افزون در پیشرفت تکنولوژی بی سیم و وجود ارتباطات ماهوارهای اهمیت وجود امنیت در ارسال اطلاعات از اهمیت بالایی بر خوردار است.
همچنین تکنیک های ذخیره سای اطلاعات و پروتکل های به روز رسانی یکی از موارد مهمدر بحث ارتباطات بی سیم است.
پیشرفت در تکنولوژی سیار و قابلیت دسترسی به اطلاعات در هر موقعیتی یکی از عواملی که ذهن محققان را به خود جلب کرده است.
در این راستا تکنیک های ذخیره سازی اطلاعات در پایگاه داده سیارومعماری پایگاه داده سیار و پردازش اطلاعات سیار وبررسی محدودیت های موجو و قابلیت اطمینان از صحت ارسال مدیریت داده سیار و پردازش پرس وجو ها و تکنیک های بهینه سازی از جمله موارد مهم در امر ار تباطات می با شد.
به همین دلیل در این پروژه سعی بر ان داشتم موارد یا د شده را کاملا مدنظر داشته باشم.
یکی از موارد بسیار ارزنده می باشد.
داده سیار و مدیریت انتقال
نمونه‌ای از پردازش سیار ادغام شدن تکنولوژی شبکه‌های بی‌سیم است.
سرعت درگسترش این تکنولوژی باعث بوجود آمدن تغییرات زیاد و بوجود آمدن مشکلاتی درسطح سیستم‌های پایگاه داده سیار می‌شود.
کاربران سیار می‌توانند دسترسی به‌اطلاعات مستقل در موقعیت فیزیکی در ارتباطات بی‌سیم بدست آورند.
گرچه،دسترسی و تغییر در اطلاعات بدون ایجاد محدودیت برای کاربران و پردازش پیچیده داده‌حاصل نمی‌شود.
روش پردازش در پایگاه داده سیار کاملاً متفاوت از پردازش در پایگاه‌داده توزیع شده می‌باشد.
ما در اینجا به بحث و بررسی تغییرات بنیادی درباره مدیریت‌داده در پایگاه داه سیار می‌پردازیم.
و همچنین درباره پردازش سیار و داده‌های فراگیرمدیریت حافظه و پشتیبانی از داده و روش پرس و جو به بحث و بررسی می‌پردازیم.
همچنین درباره e - commerce و نگهداری داده سیار و نرم افزارهای سیار بحث وبررسی می‌کنیم.
پیشرفت سریع در تکنولوژی ارتباطات cellular، شبکه‌های محلی بی‌سیم وسرویس‌های ماهوارهای ما را به سمت ادغام کردن پردازش سیار هدایت می‌کند.
درپردازش سیار، کاربران به مناطق جغرافیایی ثابتی دسترسی ندارند؛ در عوض کاربران‌در شبکه بین مناطق جغرافیایی حرکت می‌کنند.
در این راستا باید به موارد چون هزینه پایین و قابل حمل بودن توجه بالایی داشت.وسایلی مثل laptopها و PDAها امکان کارکردن از هر مکانی و در هر زمانی (مثل اداره،خانه و یا در حال مسافرت) را با شبکه ارتباطی بی‌سیم ممکن ساخته‌اند.
بنابراین پیشرفت‌تکنولوژی، کامپیوترهای قابل حمل در اختیار بسیاری از کاربران قرار می دهد.
ارتباط‌بی‌سیم برای ارتباط با شبکه جهانی اینترنت استفاده می‌شود.
هر واحد سیار آمادگی دارد با شبکه بی‌سیم با شبکه اطلاعاتی جهانی متصل شود.خصوصیت قابل حمل بودن باعث بوجود آمدن تغییرات جدیدی در مدیریت پایگاه داده‌سیار و پردازش‌های توزیع شده را باعث شده است.
نرم‌افزارهای پایگاه داده‌ای که از پردازش سیار حمایت می‌کنند هنوز در مرحله رشد وتکامل می‌باشند.
لزوماً وجود شبکه‌های بی‌سیم و انتقال داده و متدلوژی‌های دسترسی به‌داده و پیشرفت سیستم‌های نرم‌افزاری پایگاه داده پیشرفته که باعث گسترش طراحی‌های‌سیستم‌های پایگاه داده باعث بوجود آمدن پردازش سیار شده‌اند.
چگونه اداره کردن یک‌دور طولانی disconnetion و تحقیق درباره محدودیت‌های دیگر پردازش سیار مثل‌محدودیت عمر باتری و پهنای باند را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
در پردازش سیار،توانایی به اشتراک گذاری داده از زمانی که کاربران توانسته با قابلیت دسترسی به‌اطلاعات و سرویس ارتباطات بی‌سیم مهیا شده است.
که حتی زمانی که کاربران در حال‌حرکت هستند می‌توانند به اطلاعات دسترسی داشته باشند.
در آینده کاربران سیارمجبورند داده‌هایشان را با همدیگر به اشتراک بگذارند.
این امر باعث بوجود امدن توجه‌بیشتر به اشتراک گذاری داده در پردازش سیار را بوجود می‌آورد.
البته این امر به خاطرمحدودیت در کانال ارتباطی بی‌سیم است.
بعضی از سؤالات متعددی که در این زمینه بوجود می‌آید به قرار زیر است:
Query در محیط پرازش سیار چگونه است؟
چگونه حافظه به داشتن ارتباطی با کمترین هزینه کمک می‌کند؟
اداره کردن مدیریت پایگاه داده در هر مکان به چه صورت است؟
در این جا به بحث و بررسی درباره بعضی از مشکلات بیان شده در پردازش پایگاه‌داده سیار می‌پردازیم و در آخر به ارائه راه حل‌هایی درباره موضوع می‌پردازیم.
نتایج‌بررسی‌ها را به عنوان نتیجه تحقیقات بیان کنیم.
در فصول بعدی درباره معماری پایگاه داده سیاربه بحث می‌پردازیم.
و نکات برجسته‌ای درباره پردازش داده و محدودیت‌های‌موجود را بررسی می‌کنیم.
همچنین به درک عمیقی درباره مدیریت داده سیار می‌رسیم‌و بحثی درباره پردازش در پایگاه داده سیار انجام می‌دهیم.
در بخش‌بعد نتایج‌تحقیقات درباره پایگاه داده سیار را بررسی می‌کنیم سپس نتیجه‌گیری می‌کنیم.(برخی از مشکلات شامل سیستم حمایت سرویس‌ها اتصال، مدیریت داده در سیستم‌توزیع شده می‌باشد.)
در این جا به بحث و بررسی درباره بعضی از مشکلات بیان شده در پردازش پایگاه‌داده سیار می‌پردازیم و در آخر به ارائه راه حل‌هایی درباره موضوع می‌پردازیم.
در بخش‌بعد نتایج‌تحقیقات درباره پایگاه داده سیار را بررسی می‌کنیم سپس نتیجه‌گیری می‌کنیم.(برخی از مشکلات شامل سیستم حمایت سرویس‌ها اتصال، مدیریت داده در سیستم‌توزیع شده می‌باشد.) شکل 1 محدودیت پردازش سیار معماری پایگاه داده سیار در محیط پردازشی سیار که در شکل زیر مشاهده می‌کنید شبکه شامل میزبان‌های‌ثابت () و واحدهای سیار (MUs) و ایستگاه‌های اصلی (BSs) ایستگاه‌های حمایتی‌سیار می‌باشد.
MUs متصل به اجزای شبکه Wired که BS بوسیله کانال‌های‌بی‌سیم به هم مرتبط می‌باشند.
MUs کامپیوترهای قابل حمل پرقدرتی هستند، که‌بصورت آزادانه در یک محدوده حرکت می‌کنند.
که ما آنهارا به عنوان یک منطقه‌جغرافیایی G¨ نام می‌بریم.
بطور مثال در شکل G , 2 تمام سطح پوشیده شده توسطBssها است.
سایز Cell اساساً وابسته به پهنای باند د کانال‌های ارتباطی بی‌سیم است.برای حمایت از MUsهای متحرک و بهره‌برداری دوباره از آنها، کلاً G به سطح‌های‌کوچکتر به نام Cell تقسیم شده است.
یک BS مخصوص مدیریت هر Cell را برعهده دارد.
هر BS اطلاعاتی مثل profileکاربر، فایل‌های login و حقوقِ دسترسی با فایل‌های خصوصی کاربران را در خود ذخیره‌می‌کند.
ارتباط میان MU فقط با مسئولیت BS مربوط به هر Cell بوجود خواهد آمد.
به‌ترتیب درآوردن mobile نیازمند حرکت نامحدود MU درون G است (حرکت inter - cell)و در میان باید قادر به دسترسی به data درون هر cell باشیم.
یک MU خودش تغییر در موقعیت و ارتباطات شبکه بوجود می‌آورد.
درحالی که درحرکت، یک میزبان سیار خودش - ارتباطات شبکه بی‌سیم را حفظ می‌کند.
تحت حمایتBSsهای ارتباطات با شبکه بی‌سیم برقرار می‌شود.
BSs و FHs (میزبان‌های ثابت) هستندکه عمل انتقال و مدیریت داده با کمک سرور پایگاه داده (DBS) که متشکل از پایگاه داده‌به هم پیوسته‌ای است که قادر است بدون گذاشتن تأثیر, هروضعیتی را در شبکه سیاربوجود آورد.
DBS می‌تواند همچنین در BSs نصب شود یا می‌تواند بخشی از FHs باشدیا می‌تواند بصورت مستقل از BS و FH باشد.
شکل(2) BSs معمولاً به عنوان نرم‌افزار کاربردی استفاده می‌شود، آنقدر که یک کاربر سیارمی‌تواند نرم‌افزار را از نزدیکترین download, FH کند و بعد از آن نرم‌افزار را بر روی یکpalmtop اجرا کنید.
یااینکه آنرا بر روی یک FH راه دوری اجرا کنید.
بنابراین بیشترین‌کاربرد نرم‌افزار در کپی برداری است.
یک میزبان سیار ممکن است نقش‌های مختلفی رادر یک سیستم توزیع شده بازی کند.
یک MU ممکن است گنجایش سروری داشته باشدکه توانایی انجام دادن محاسبات محلی و کنترل جریان و الگوریتم recovery را در خودداشته باشند.
بعضی از cpu MU های با سرعت خیلی پایین و حافظه خیلی کمی دارند.بنابراین عملکرد این نوع MU فقط بصورت یک ابزار I/O است.
بنابراین، این MUهاوابسته به تعدادی FHs خواهند بود.
در این محیط پردازشی سیار داده‌ها بصورت sharedذخیره می‌شود و بوسیله شماری از DBSsها کنترل می‌شوند.
وقتی که یک MU سرویسی را به BS درون یک Cell ارجاع می‌دهد پروتکل hand - off برای انتقال داده‌ها را یک BS بهBS دیگر, در یک سلول جدید به BS دیگراستفاده می‌شود.
پروتکل hand - off پیوند ارتباطی جدید است و همچنین شامل‌مهاجرت انتقال پردازش و حالت پایگاه داده از یک BS به BS دیگر شود.
کل پردازش‌های پروتکل hand - off جدا از MU می‌باشد و مسئولیت انتقال پیوسته داده در حال اتصال رابرعهده دارد.
واسط بی‌سیم می‌تواند بصورت شبکه Cellular با پهنای باند 10 تا 20 کیلوبیت برهر ثانیه باشد یا در سطح یک شبکه محلی بی‌سیم (LAN) با پهنای باند 10 Mbps باشد(بطور مثال NCR wavelan و Motorola ALTAIR).
شبکه‌های Wired ثابت می‌توانند باپهنای باند 10 Mbps در اینترنت باشند و سرعت 100 Mbps برای FDDI باشد Mbps144 برای ATMها باشد.
مدهای عملیات در پردازش سیار چند مد عملیاتی موجود است.
در سیستم توزیع شده قدیمی hostفقط با یکی از دو مد موجود کار می کردند.
شبکه در حال اتصال , یا کلاً بصورت disconnectباشد.
مد عملیات در پردازش سیار ممکن است بصورت یکی از حالت‌های زیر باشد: - اتصال fully (اتصال نرمال) - طلا disconnected (بطور مثال زمانی که یک MU خراب شده) - ارتباط جزئی یا ارتباط ضعیف (یک ترمینال با یک شبکه با پهنای باند کم ارتباط‌برقرار می‌کند) بعلاوه اینکه، برای نگهداری انرژی یک کامپیوتر سیار ممکن است وارد یک مد نگهداری‌انرژی که به نام( doze-state )شود.
وضعیت doze یک MU خراب شده و یا ماشین‌بصورت disconnect باشد بوجود خواهد آمد.
در این مد سرعت CLKها کاهش پیدا می‌کند وهیچ کاربری حق انجام هیچ عملیاتی را ندارد.
اغلب مدهای disconnect در پردازش سیار قابل پیشگویی می‌باشند.
پروتکل‌هایی‌برای آماده سازی سیستم برای انتقال بین حالت‌های مختلف مدها طراحی شده‌اند.
یک host سیار باید قادر به انجام عملیات به صورت مستقل حتی در طول مدتی که‌کلاً ارتباط قطع است باشد.
پروتکل disconnection قبل از اینکه host سیار بصورت فیزیکی از شبکه جدا شود اجرا می‌شود.
پروتکل‌باعث می‌شود که اطلاعات بصورت محلی قابل دسترس (cached) باشد.
host سیارخودش عملیات را بصورت مستقل در طول مدت disconnect انجام می‌دهد.
پروتکل disconnect بصورت جزئی (مقطعی) برای نمایش عملیاتی است که یک میزبان سیار عملیاتی را جایی انجام می‌دهد که‌تمام ارتباطات به شبکه ثابت ,محدود شده است.
انتخاب caching داده در site میزبان باعث‌کوچک شدن شبکه خواهد شد.
پروتکل‌های Recovery دوباره ارتباط با شبکه ثابت برقرار می‌شود و دوباره عملیات معمولی انجام‌می‌شود.
پروتکل‌های Hand - off به عبور باندری‌های یک cell اشاره می‌کند.
بخش اطلاعات حالت مربوط به hostسیار که باید ایستگاه اصلی (BS), را به یک cell جدید انتقال بدهد.
پردازش سیار با پردازش توزیع شده به نظم درآمده.
یک سیستم پردازشی سیار یک نوع دینامیک از سیستم توزیع شده است جایی که‌پیوندهای بین نودها در شبکه بصورت دینامیک تغییر پیدا می‌کند.
بنابراین، نمی‌توانیم‌فقط به ساختار شبکه fiexd تکیه کنیم و single site نمی‌تواند نقش co - ordinator در یک‌سیستم مرکزی, بازی کند.
host سیار و FHها قدرت محاسباتی و حافظه متفاوتی دارند.
الگوریتم‌های توزیع شده محیط‌های سیار, ساختاری مثل بلوک اصلی ارتباط وهزینه پردازش را بوسیله بخش ایستا در شبکه بوجود می‌آورند.
مفهوم اشتراک پذیری باعث‌می‌شود هر میزبان سیار proxy بر روی شبکه ایستا را معرفی کند.
بنابراین پویاییdecoupling از طرح‌های این الگوریتم است.
راه حل مشکل پردازش‌توزیع شده ممکن نیست در پردازش سیار عمل کند.
در محیط سیار DBMSقادر به recower از طریق سایت می‌باشد.
مثل Transactionآسیبدیده شده در حین انتقال اغلب بیشتراطلاعات آسیب دیده اصلاح می‌شوند.
سایت خراب شده در MU ممکن است ناشی از عمرمحدود باتری می‌باشد.
همچنین MU ممکن است در doze mode (خاموش) باشد.
که نمی‌تواندمثل failure عمل کند.
همچنین ممکن است mobility باعث ایجاد loggingهای بیشتر به‌منظور recovery کردن اطلاعات، آسیب دیده شده بشود.
caching در MU یک مفهوم جالب برای بهینه استفاده کردن از ارتباطات بی‌سیم‌بوسیله گسترش قابلیت دسترسی می‌باشد.
APPها در محیط WWW که حجم داده‌هاخیلی بالا است مفید می‌باشند.
نگهداری cach به عنوان یک موضوع خیلی مهم موردملاحظه قرار می‌گیرد و وجود تفاوت در نیازمندی‌ها می‌تواند باعث بوجود آمدن وابستگی بهAPPها بشود.
نیازهای cach غالباً به روزرسانی می‌شوند.
بنابراین نیازمندی جدید باعث برروزرسانی پروتکل‌ها می‌شود.
Replication در محیط سیار قابلیت دسترسی را افزایش می‌دهد و همین امرمعیارهای قابل ملاحظه‌ای را بوجود می‌آورد.
همچنین طرح‌های Replication درسیستم‌های توزیع شده بصورت مستقیم کاربرد ندارد و نیاز به وجود طرح‌هایReplication بصورت پویا را داریم.
سطح مهم دیگر پردازش Query است.
در محیط سیار Query ها نیاز دارند که‌بصورت توزیع شده در دو مکان اجرا شوند.
بخشی از Query ممکن است در MU اجرا شود و بخش دیگر آن ممکن است در FH باکمک DBS اجرا شود.
موضوع جالب دیگر در پردازش Query در محیط سیار location - dependentجایی که Query نتایج را بر طبق location برمی‌گرداند.
بنابراین Query های همسان, نتایج‌متفاوتی را در موقعیت‌های مختلف برمی‌گردانند.
در اینجا Replication داده معنای متفاوتی نسبت به پایگاه داده توزیع شده قدیمی‌دارد جایی که تمامی کپی‌ها ارزش‌های شبیه به هم را در خود نگهداری می‌کنند.
در location - dependent داده در مکان‌های مختلف ممکن است ,ارزش متفاوتی داشته‌باشد.
بطور مثال،( tax object )ارزش‌های مختلفی را در وضعیت های متفاوت برمی‌گرداند.
Transactionهای آسیب دیده ممکن است ناشی از بوجود آمدن مشکل در طول hand - off افزایش‌پیدا کند که این در اثر حرکت MU بین cellها می‌باشد.
یک MU صدمه دیده باعث بوجود آمدن updateهای پیچیده والگوریتم‌های مسیریابی می‌شود.
اکثر تفاوت‌ها متکی به مدلTransaction است.
یکTransaction توزیع شده با یک Transactionسیاری که درون یک cell یا یک Site راه دور است متشابه نیست.
بلکهtransaction توزیع شده بوسیله مجموعه‌ای از cellهایی که از آن عبور می‌کند تعریف‌می‌شود.
یک T توزیع شده بوسیله Concurency پردازشی چندگانه اجرا شده و داده‌های‌موجود را درون آن set می‌کند.
اجرای T توزیع شده کاملاً co - ordinated است که بوسیله سیستمی که شامل‌کنترل replication, concurrency و commit اتمیک انجام می‌شود.
از طرف دیگر Transcation سیار به طور متوالی (Seqnentially) بین ایستگاه‌های‌اصلی اجرا می‌شود و ممکن است روی داده چندگانه set شود و وابسته به حرکت MU می‌باشد.
اجرای Transaction سیار کاملاً Co - ordinate بوسیله سیستم نمی‌باشد.
حرکتexcution , MU را کنترل می‌کند.
فصل دوم پردازش داده و محدودیت‌های سیار موارد مهمی در پردازش پایگاه داده سیار وجود دارد.
انواع مختلف disconnection وپهنای باند محدود و عمر باتری می‌باشد.
در این بخش تعداد زیادی از این موارد را موردبحث و بررسی قرار می‌دهیم.
محدودیت پهنای باند و تأثیر انرژی در مدیریت داده پردازش سیار بیشتر به پهنای باند و تغییراتی که در پهنای باند شبکه بوجود می‌آیدوابسته است.
از زمانی که شبکه‌های بی‌سیم دارای پهنای باند متغیری می باشند.
پهنای باندبین کاربران سیار درون یک cell تقسیم می‌شود.
بنابراین، تقسیم پهنای باند بین تمام‌کاربران موجود در یک cell باعث کوچکترشدن حجم آن خواهد شد به نسبت داده‌های‌کمتری, می‌تواند منتقل شود.
رشد درخواست ها باعث تأثیرگذاری بر روی عملکرد cpuهامی‌شود.
محدودیت‌های موجود در قدرت باتری ما را به سمت کلاس جدید energyefficiontو پروتکل‌ها و الگوریتم‌های دسترسی به داده هدایت می‌کند.
داده‌ها می‌توانند بصورت فراگیر نسبت به درخواستهای basis آمادگی پیدا کنند.چندین نمونه مثال درباره اطلاعات مثل اطلاعاتی درباره ترافیک محلی و ذخیره داده‌وجود دارد.
saleهای محلی و رویدادها و اخبارها معمولاً بصورت فراگیر ارسال می‌شوند.دسترسی به داده فراگیر نیازمند به کانال پیوند نیست و آن فقط از طریق listen بوجودمی‌آید.
تعداد زیادی از hostهای سیار می‌تواند بصورت فراگیر عمل listen ,را انجام دهند.بنابراین به خاطر روش listen حجم بالای از اطلاعات را می‌توانند دریافت کنند.
می توان از تکنیک‌های نرم‌افزاری مطمئنی مانند فشرده سازی و Logging زمانی که‌پهنای باند کم است استفاده نمود.
داده فشره از حافظه کمتر و کانال ارتباطی کمتری استفاده می کند اما به قدرت پردازشcpu بیشتری برای اینکه داده‌ها را از حالت فشرده خارج کند احتیاج دارد.
logging- می‌تواند باعث بهبودی پهنای باند شود.
بوسیله بوجود اوردن‌درخواستهای بزرگ و بوسیله به هم پیوستن درخواستهای کوچک و با فشرده سازی آن‌می‌توان وجود محدودیت در پهنای باند را از بین ببرند.
- pre- fetching می‌تواند برای download فایل‌ها قبل از اینکه به آنها نیاز داشته‌باشیم مورد استفاده قرار بگیرد.
-عملکرد اجرایی در سرور ثابت نسبت به سرویس گیرنده سیار بهتر است.
برای‌بدست اوردن بخشی از انرژی Trad - off بین بخش‌های مختلف از داده که می‌تواندبصورت محلی قابل دسترس قرار می گیرد می تواندذخیره شود.
بخشی از داده‌ها درخواست‌هایی که از سیستم راه دور ارسال می‌شود و پاسخ‌هایی که بعداً دریافت‌می‌شود را پردازش می‌کند.
در این صورت است که داده بین سرویس گیرنده و سرویس‌دهنده‌تقسیم می‌شود.
فاکتور دیگر ,سرعت پردازش می‌باشد.
با وجود یک دوره طولانی Latency باعث تحمل پذیری خطا و کاهش سطح انرژی مصرفی بشود.
توانایی عمل disconnect می‌تواند خیلی مفید باشد حتی زمانی که اتصال برقراراست.
بطور مثال، عملیات disconnect می‌تواند عمر باتری را بوسیله جلوگیری کردن از Tبی‌سیم افزایش دهد.
بنابراین، سرعت پردازش، هزینه مصرفی و بخشی از داده ارسالی و دریافتی و قابلیت تحمل پذیری خطا نکات مهمی در دسترسی و سازمان دهی داده‌می‌باشند.
قابلیت اعتماد در ارتباطات ارتباطات بی‌سیم دارای کیفیت پایینی می‌باشند که این پایین بودن سطح کیفیت‌ناشی از کم بودن پهنای باند و بالا بودن سطح errore و disconnectهای مداوم است.
همه این فاکتورها با هم می‌توانند قابلیت تحمل‌پذیری خطا را در ارتباط کاهش دهند.و هزینه ناشی از انتقالات مجدد را افزایش دهد.
delayها در اثر پردازش پروتکل کنترل error وdisconnection کوتاه مدت بوجود می‌آیند.
ارتباطات بی‌سیم می‌تواند در اثر mobility ازبین برود.
و کاربران ممکن است وارد محوطه شوند که تعداد واسط‌ها زیاد است یا تجمع‌کاربران زیاد باشد.
در این صورت ممکن است باعث سرریز ظرفیت شبکه بوجود بیاید.
فاکتورهای ذکر شده در بالا باعث می‌شود که در محیط سیارسطح خطا افزایش پیدا کنداما بعضی از خطاها قابل پیش‌بینی می‌باشند.
یک کاربر ممکن است از شبکه disconnectشود یا اینکه از قدرت power کم برخورد باشد.
تغییر در قدرت سیگنال در یک شبکه‌ی سیم ممکن است به سیستم اجازه بدهد که‌خیلی سریع disconnect شود.
عمل Foreseeableدر disconnect کامپیوترهای سیار باعث بوجود آمدن سیستمی‌می‌شود که عمل خاصی را بر روی نیمی از انتقالات فعال در زمان قطعی ارتباط انجام دهد.
پردازش T باعث مهاجرت به یک کامپیوتر non - mobile شود دراین صورت که نیاز به هیچ عکس‌العملی از سمت کاربر نداریم.
داده سیستم Remot باعث پیشرفت در سرعت download می شود.
و بعد از بوجودآمدن قطعی در ارتباط اجرا, بصورت محلی بر روی ماشین سیار ادامه پیدا می‌کند.
رکوردهای log از کامپیوتر سیار به یک کامپیوتر non - mobile منتقل‌می شوند.
این موضوع به خاطر ناپایداری حافظه در پردازش سیار می‌باشد.
سیستم‌هایی باقابلیت اعتماد بالا جایگزین رکورهای logs می‌شوند تا زمانی که کامپیوتر سیار, باآسیب‌پذیری بالا بصورت بی‌همتا وجود ندارد.
در صورت خرابی در سیستم ممکن است باعث عوض‌شدن داده بوسیله یک سیستم شود یا حتی گمشدن یا سرقت داده از کل ماشین‌هاانجام شود.
کامپیوتر سیار عمل declare ites down را انجام می‌دهد.
با remove کردن خودش‌در ساختار درختی (quorm), بوسیله پروتکل‌های توزیع شده انجام می‌شود.
فصل سوم مدیریت داده سیار در این قسمت، مدیریت داده با توجه به وجود پردازش سیار به بحث وبررسی می‌پردازیم.
مدیریت داده در پردازش سیار می‌تواند به صورت مدیریت داده‌محلی یا جهانی تعریف شود.
مدیریت داده جهانی بستگی به level شبکه داد مانند مکان location، addressing،replication، Boardcast و...
بستگی دارد.
مدیریت داده محلی مربوط به آخرین کاربر موجود در سطح شبکه محلی است که‌شامل دسترسی به داده، مدیریت disconnection و پردازش Query است.
مکان قرارگیری مدیریت داده location کاربر بسیار مهم در پردازش بی‌سیم است.
در پردازش سیار locationکاربر وابسته به بخش داده این است که مقدار داده ان, با هر حرکتی تغییر پیدا می‌کند.
در پردازش سیار، مدیریت location یک مشکل در مدیریت داده می‌باشد.
اولین‌موردی که دانستن آن مهم است موقعیت جاری MU است؟
جایی که اطلاعات location ذخیره‌می‌شود و چه کسی مسئولیت تعیین محل و یا به روز رسانی اطلاعات را بعهده می‌گیرد؟برای تعیین location کاربران پایگاه داده توزیع شده location گسترش پیدا می‌کند که ازlocation جدید کاربران سیار نگهداری می‌کند.دادهlocation می‌تواند به عنوان قسمتی ازداده باشد که update می‌شود یا بر روی ان Query انجام می‌شود.
جستجو در این بخش‌نقش مؤثری در پردازش Query دارد.
ثبت مقادیر location شامل به روز رسانی location کاربران در پایگاه دادهlocation , می‌تواند به خوی پایگاه داده replicated انجام شود.
مدیریت location شامل جستجو، خواندن، اطلاع رسانی و به روز رسانی می‌باشد.اگر A¨ می‌خواهد B, location را پیدا کند، باید A تمام شبکه را جستجو کند یا اینکه فقطlocation از قبل جستجو شده را دوباره جستجو کند.
B باید از هرکدام که قبلاً relocating شده آگاهی داشته باشد.
این امر باعث می‌شود هر کاربری به سرور home location دسترسی پیدا کند (کلاًمربوط به ریجیستر HLR)home location (است که معمولاً باید «knows» آدرس جاری رابدانیم.
زمانی که کاربر حرکت می‌کند آردس جدید خود را به سرور home location اطلاع‌می‌دهد.
برای فرستادن این اطلاعات به یک کاربر، ابتدا ارتباط HLR برقرار می‌شود.
اول‌آدرس جاری بدست می‌آید فرم خاص (address embedding) برای آدرس‌دهی بسته‌هابه کاربر سیار از home location به current location استفاده می‌شود.
این طرح برای کاربر در سطح home خیلی خوب عمل می‌کند.
اما آن برای global movesها خوب عمل نمی‌کند.
در این الگوریتم، زمانی که یک کاربر A کاربر B را از مبدأ صدا می‌زند الگوریتم lookup ازیک سیستم راه دور پرس وجو look up را به HLR, B وارد می‌کند.
عملکرد Query سیستم‌های راه دور ممکنه خیلی کند باشد که این امر ناشی ازوجود letency شبکه است.
برای بهبودی عملکرد الگوریتم از ریجیستر (VLR Vistor location )استفاده می‌شود.
VLR در سطح جغرافیای پروفایل‌های کاربران را که شامل curren locate در سطح‌جغرافیایی است را در خود ذخیره می‌کند.
Query بعد از Caller ,s area را صدا می‌زنداگر پروفایل calless پیدا نشود، آن Query در پایگاه داده Calleess home area انجام‌می‌پذیرد.
این موضوع مفایدی دارد زمانی که یک callee تعداد زیادی calls را از کاربران‌در area دریافت می‌کند.
VLR در سطح جغرافیایی پروفایل‌های کاربران که در ارتباط مستقیم هستند راذخیره می‌کند.
سپس Query در caller - area صدا زده می‌شود و اگر پروفایل callee¨sپیدا نشود در این صورت Query در سطح home area صدا زده می‌شود.
این امر خیلی‌مفید است زمانی که یک callcee تعداد زیادی calls را از کاربران در area دارد.
VLR می‌توانند مانند برنامه limeted replication عمل کند.
زمانی که پروفایل هرکاربر در current area خودش قرار بگیرد و زمانی که پروفایل در home area قرار نداشته‌باشد.
handles global بر این فرض می‌باشند که بیشتر پیغام‌ها بین کاربران در سطح‌سیستم راه دور و یا در home location مبادله می‌شود.
peleg یک مدل نرمال برای ترک on - line کاربران بوسیله تجزیه کردن شبکه pas(سیستم ارتباطی ) در مناطق انجام می‌شود.
آنها بر روی چگونگی trade- off وهزینه به روزرسانی بحث می‌کنند.
شکل location lookup برای یافتن callee در میان‌باندها, زمان پاسخ برای نصب call از caller به Callee است.
هر کاربر در بعضی ازمناطق جغرافیایی قرار می‌گیرد که ایستگاه سرویس سیار از ترک هر کاربر از فرم hpid وzid نگهداری می‌کند.
جایی که PID و ZID بصورت بی‌همتایی Muid و موقعیت جاری خودش را تعریف‌می‌کند.
ZID و PID از پروفایل های هر کاربر قبلی پشتیبانی می‌کنند و اساس آنهابر رویcalling و الگو mobility قرار می‌گیرد.
بنابراین این دو میان حافطه و هزینه به روزرسانی‌و زمان انجام یک جستجو سریع تعادل بوجود می‌آورند.
decision جایی است پشتیبانی از پروفایل‌ها که براساس الگوریتمی کمترین هزینه و بیشترین جریان برقرار شود انجام می شود.
به روزرسانی copy پروفایل یک کاربر درHLR کاربر و بعلاوه siteها که پروفایل های کاربر کپی‌برداری می‌شود را پیدا می‌کند.بنابراین الگوریتم پروفایل یک کاربر کدر current area خودش پیدا می‌کند.
Caching , Jaint et al هر کاربر جایی است که cach مناطق جغرافیایی که قبلاًشناخته شده در آن است.
همین امر باعث بالارفتن سرعت جستجو خواهد شد.
Replication پروفایل‌ها از تمامی copy update ها نگهداری می‌کند.
جایی مثلchaing ممکن نیست وسط پروفایل کاربر به روزرسانی شود.
معماری پایگاه داده توزیع شده Hierarchical بوجود آمده برای اصلاح حجم‌ترافیک موجود که در اثر locationg حرکت کاربران, بوجود آمده است.
در این مدل، هرپایگاه داده leaf یک منطقه جغرافیای خاص را تحت پوشش خود قرار می‌دهد.
اطلاعات وlocation تمامی کاربران که در ارتباط مستقیم با آن می‌باشند را نگهداری می‌کند.
پایگاه داده‌های location ,در نودهایی internal شامل اطلاعاتی درباره locationتمامی کاربران در منطقه‌ای است که پایگاه داده ,ان را پوشش می‌دهد می‌باشد.
متد hierarchical برای دسته‌بندی کردن location در سیستم wide - area درسطح Globe wide - area location استفاده می‌شود.
Globe مجموعه‌ای از chaching و بخش‌بندی‌ها می‌باشد.
Anantharaman برواگذاری location database به نودهای یک شبکه Signalling بحث می‌کند.
برای این امرباید از برنامه‌نویسی پویا برای بهینه‌سازی mapping استفاده کرد و سلسله مراتبی رابرای پیکربندی شبکه ترسیم می‌کند.
پیکربندی براساس fixed calling و الگوهای پویااستوار است.
گرچه پیکربندی به مواردی مانند هزینه ارتباط و درست کردن تغییرات درالگوها توجهی نمی‌کند.
دوباره Dolev و Pradhan از یک ساختار درختی برای location databaseاستفاده می‌کنند.
آنها تغییراتی را در ساختار درخت بوجود آورده‌اند که برای ایجاد تعادل‌میان میانگین درخواست جستجو که بوسیله جایگزینی در root و بخشی از سطوح بالادرخت با Set - Ary خواهد شد.
آنها تغییراتی را در سطوح پایین‌تر درخت انجام می‌دهند وآنها را به region همسایه خود می‌دهند و سپس یک hand - off خیلی ساده بر روی درخت‌اعمال می‌شود.
برنامه اصلاح دینامیک (پویا) hierachical درباره location هر کاربر در سیستم‌اطلاعاتی توزیع شده را براساس الگوهای mobility،muها اجازه می‌دهد.
یک استراتژی توزیع شده بی‌همتایی بازای هر ترمینال سیار تخمین زده شده است.
اشاره‌گرهای location درون location سیستم راه دور انتخاب شده نصب می‌شوند.کاهش سطح دسترسی به پایگاه داده برای registration بوجود می‌آورد.
و هیچ نیازمندی‌به متمرکزسازی Co - ordination بوجود نخواهد آمد.
اشاره‌گرهای forwarding در پایگاه hierorchical location مورد استفاده قرارمی‌گیرد.
کاهش هزینه حرکت, بوسیله updating پایگاه داده را به سمت سطح خاصی‌از درخت می‌آورد.
در این صورت اشاره‌گر forwarding در سطح پایین‌تری درون پایگاه‌داده قرار می‌گیرند.
هرگز اشاره‌گرهای forwarding هرگز پاک نخواهند شد این عمل باعث بوجود آمدن‌یک زنجیر طولانی خواهد شد.
نتایج traversal باعث افزایش هزینه location هر کاربر در طول callها خواهد شد.آنها تکنیک‌های Caching را معرفی می‌کنند که باعث کاهش شماره اشاره‌گرهایforwarding خواهد شد.
آنها همچنین از متد همزمان سازی برای کنترل اجرای متقارنCall و عملیات حرکت استفاده می کنند.
تفاوتی بین دو طرح وجود دارد که در یک locationمجازی در هر سطح پایگاه داده ذخیره شده ,به جای اینکه اشاره‌گر به سطح پایین‌تر پایگاه‌داده اشاره کند.
اشاره‌گرهای forwarding در سطوح مختلف hierarchy، setمی‌شوند.هر objectives یک سطح اختصاصی برای set کردن اشاره‌گر forward انتخاب‌می‌کند.
Chaching در ساختار hierarchical به جای اینکه replication انجام دهد برای‌کاهش دادن هزینه calls استفاده می‌شود.
بیشتر نتایج اعلام شده برای بهینه سازی‌الگوریتم‌های مدیریت location را درنظر می‌گیرند.
ثبات Cach Chaing برای دسترسی به داده نقش مهمی در پردازش سیار دارد به خاطر اینکه‌توانایی خودش را برای کاهش عملکرد و محدودیت‌های دسترسی در طول یک ارتباط‌ضعیف یا disconnection بوجود می آورد.
Chaing در طول relocation و ارتباط با DBSهای مختلف خیلی مفید می‌باشد.
دریک پردازش بی‌سیم، Caching بخش‌های data در دسترس قرار می‌گیرد.
یک تکنیک خیلی‌مهم برای شبکه بی‌سیم با پهنای باند کوچک است.
Chaing زمان پاسخ به queryها راکاهش می‌دهد.
و از disconnected و عملیات ارتباط ضعیف حمایت می‌کند.
اگر یک کاربرسیار بخشی از داده Sheard را ذخیره کند ممکن است سطوح مختلف از Cach Consistenyرا درخواست کند.
در هر ارتباط قوی کاربر، ممکن است مقادیر جاری itemهای پایگاه‌داده را داشته باشد.
در طول برقراری یک ارتباط ضعیف، کاربر نیازمند Consisteny ضعیف است.زمانی که Chached copy یک quasi - copy از آیتم‌های پایگاه داده را در اختیار دارد.
هر نوع ارتباط ممکن است یک درجه متفاوتی از Chache consistny را داشته باشد.ارتباط ضعیف با« welker »سطح consisteny ارتباط دارد.
در cashconsisteny موانع زیادی وجود دارد که ناشی از disconnection حرکت‌سرویس گیرنده‌ها است.
زمانی که یک سرور در بصورت ناگهانی از مکان جاری و وضعیت‌ارتباطی سرویس گیرنده باخبر می‌شود.
سرورها می‌توانند این مشکل را با داده‌های‌فراگیر و یا توسط invaldidation report (بخشی از داده نا شناخته) و یاحتی‌توسط کنترل اطلاعات مثل جدول‌های lock و log این امر امکان‌پذیر است.
در محیط سیار نیازی نیست که سرور از موقعیت ووضعیت ارتباطی سرویس‌گیرنده‌های خودش مطلع باشد.
سرویس گیرنده‌ها نیازی به برقراری ارتباط با serverبرای invalidate ندارند.
دو فایده در ارتباط به صورت فراگیر وجود دارد.
اول.
میزبان های سیار انرژی در خود ذخیره می‌کنند آنها نیازی به انتقال داده ندارند دوماً داده فراگیر می‌توانند بوسیله تعداد زیادی از میزبان‌های سیار در یک لحظه, بدون‌اینکه افزایش هزینه داشته باشند دریافت شوند.
وابستگی به فراگیر بودن باعث بوجود آمدن مدل‌های اختصاصی می‌شود که‌می‌تواند باعث گسترش نگهداری Consistency داده در یک سیستم توزیع شده با سرویس‌گیرنده‌های سیار شود.
سرعت update و Trade - offهای فراگیر و وجود Cached copyها باعث‌تحمل‌پذیری خطا خواهد شد.
query در میزبان سیار باعث بهینه شدن هزینه، توسط جایی‌که Query استفاده می‌شود.
و استفاده درست از cash داده‌ها و یا انتقال داده‌ها توسط یک‌درخواست خواهد شود.
Cache corherence تحت ارتباط Weak پرهزینه خواهد بود.
تأخیر ارتباطات‌بزرگ باعث افزایش هزینه validation اشیای cache خواهد شد.
خطاهای غیرمنتظر باعث‌افزایش فرکانس validation می‌شود زیرا باید ارتباط برقرار شود.
دسترسی بهvalidatsها باعث کاهش فرکانس validation خواهد شد.
در coda ,در طول عملیات disconnect یک سرویس گیرنده به عمل خواندن و نوشتن ادامه می‌دهد.
سیستم فایل code اجازه می‌دهد که اشیاcach درون میزبان‌های سیار به روز رسانی شوند بدون انجام هرگونهCo - ordination.زمانی که اتصال دوباره برقرار می‌شود سیستم فایل, تغییرات در سیستم و به‌روزرسانی فایل‌های صدمه دیده را شروع می‌کند.
مرکز توجه در chaing داده و کلید مکانیزم‌ها در حمایت از عملیات disconnectionشامل سه حالت زیر می‌باشند: hoarding - emulation – reintegration.مدیر cache سرویس گیرنده، در حالت hoarding بر روی relpication سرور انجام‌می‌شود.
اما معمولاً در زمان disconnection شدن احتمالی یک پیغام هشدار دهنده برروی سیستم ظاهر می‌شود.
objectهای نقاط بحرانی در زمان قطعی ارتباط cached شده‌اند.
به محض قطع‌شدن ارتباط، وارد وضعیت emulation خواهیم شد.
این حالت منحصراً به برقراری‌ارتباط با Cash متکی است.
تکنیک اصلی coda بر روی cache coherence است زمانی که‌اتصالات براساس callbackها می‌باشد.
در این تکنیک، یک سرور یک سرویس گیرنده‌ای‌که شی را cash کرده است ,به خاطر می‌آورد.
و اجازه به روزرسانی شدن یک شی توسط‌سرویس گیرنده دیگر داده خواهد شد.
این اجازه بنام callback نامیده می‌شود.
پیغام‌هایinvalidation باعث متوقف شدن مکانیزم callback می‌شوند.
زمانی که‌یک callback متوقف می‌شود درون حافظه سرویس گیرنده قرار می‌گیرد و cashcopy تحت یک درخواست و دیگر دوباره ارسال می‌کند.
زمانی که یک سرویس گیرنده ازشبکه قطع می‌شود دیگر نمی‌تواند با مکانیزم call bacll کار کند و بعد از برقراری‌ارتباط باید سرویس گیرنده خود را valid کند قبل از اینکه بخواهد از سرور استفاده کننده‌استراتژی cache invalidation متأثر از disconneddtion و حرکت سرویس گیرنده‌هامی‌باشد.
سرور ممکن نیست اطلاعاتی دوباره MUها درون سلول خود داشته باشد.Barbara و imielinski مطالعاتی درباره disconnection سرویس گیرنده و عملکرد آنهاانجام داده‌اند.
آنها به cache, relaxing consisteney آدرس‌دهی می‌کنند.
آنها از quasi - copy استفاده می‌کنند که مقادیر آنها می‌تواند باعث انحراف درکنترل مسیر بشود.
آنها MUها را براساس مدت زمانی که آنها در حالت Sleep به سرمی‌برند طبقه‌بندی می‌کنند.
مدل‌های مختلف Caching باعث تأثیر متفاوت بر رویpopulatin خواهد گذاشت.
داده‌های فراگیر با timestampها باعث گذاشتن تأثیر خوبی درفرکانس Query می شوند.
Wu et al تکنیکی را برای تصمیم‌گیری در بخشی از Cach ارائه داده ,که می‌تواندبوسیله MUها استفاده شود حتی بعد از برقراری ارتباط با سرور انجام شود.
پایگاه داده‌به گروه‌های مختلفی تقسیم بندی می‌شود.
و آیتم‌ها در همین گروه‌ها Cachd می‌شوند وهمین عمل باعث کاهش حجم ترافیک می‌شود.
پس MU ها فقط بوسیله آیتم‌های شخصی‌شناسایی می‌شوند.
استراتژی‌های caching مختلف برای پرازش سیار بوجود آمده است که بیشترعملکرد آنها نیازمند به ارزیابی عملکرد مستقیم و محدودیت دسترسی Cachingهای‌مختلف تحت برقراری یک ارتباط ضعیف و عمل disconneet می‌باشد.
برای کاهش مشکل Cache Coharency در پردازش سیار عملیات رابطه‌ای select وjoin , project امتحان می‌شوند.
Taxonomy مدل cache coherency برای بهبودی در این روش استفاده می‌شود.در این روش مشکل آدرس‌دهی پردازش Query وجود دارد که باعث بهینه سازی عملیات‌رابطه‌ای‌می‌شود.
داده replication قابلیت replication در پردازش سیار بسیار مهم است.
این عمل باعث افزایش‌قابلیت دسترسی و کارایی در سیستم خواهد شد.
Shared data بصورت متفاوتی همزمان سازی می شوند که Semanticها و استفاده‌های مخصوصی,در این زمینه موجود است.
محدودیت‌های ,براساس موارد individual می‌باشند.
سیستم‌های Replicateنیازمند به آمادگی برای حمایت از مد disconnect، divergence داده، applicationهای‌معرفی شده برای روال‌ها و بهینه سازی در کنترل concurrency و...
می‌باشد.
Replication یک روشی است که یک سیستم را وادار به انتقال transparency برای‌کاربران سیار می‌کند.