[論文レビュー] Distributed Heterogeneous Relational Data Warehouse In A Grid Environment

Saima Iqbal, Julian Bunn+1 more|arXiv (Cornell University)|Jun 18, 2003

Distributed and Parallel Computing Systems参考文献 1被引用数 14

ひとこと要約

本論文では、ウェブサービスを用いて分散型で異種のリレーショナルデータウェアハウスを統合し、統一された仮想データベースシステムを構築するグリッドベースのフレームワークを提案する。既存のグリッドミドルウェアを拡張することで、複数のサイトに跨るデータへの安全で透過的なアクセスを可能にした。SQL ServerおよびOracle9iを用いた実証実験により、HENPおよびその他の科学的ユーザーが大規模および小規模なオブジェクトコレクションに対して効率的な照会を実現した。

ABSTRACT

This paper examines how a "Distributed Heterogeneous Relational Data Warehouse" can be integrated in a Grid environment that will provide physicists with efficient access to large and small object collections drawn from databases at multiple sites. This paper investigates the requirements of Grid-enabling such a warehouse, and explores how these requirements may be met by extensions to existing Grid middleware. We present initial results obtained with a working prototype warehouse of this kind using both SQLServer and Oracle9i, where a Grid-enabled web-services interface makes it easier for web-applications to access the distributed contents of the databases securely. Based on the success of the prototype, we proposes a framework for using heterogeneous relational data warehouse through the web-service interface and create a single "Virtual Database System" for users. The ability to transparently access data in this way, as shown in prototype, is likely to be a very powerful facility for HENP and other grid users wishing to collate and analyze information distributed over Grid.

研究の動機と目的

• 物理学者およびHENPユーザーが、複数のグリッドサイトに跨る分散型リレーショナルデータを効率的にアクセスできるようにすること。
• （例：SQL Server、Oracle9iを含む）異種データベースを統一されたデータアクセスレイヤーに統合する課題に対処すること。
• 標準化されたウェブサービスインターフェースを通じて、分散データソースを抽象化することにより、ウェブアプリケーションの複雑さを軽減すること。
• 既存のグリッドミドルウェアを拡張し、データウェアハウスワークロードおよび異種データ統合をサポートすること。
• エンドユーザーが物理的配置や異種性を意識せずに、単一の論理的「仮想データベースシステム」を提供すること。

提案手法

• 分散型リレーショナルデータベースを単一の論理的データソースとして公開するためのウェブサービスインターフェースを設計・実装すること。
• セキュアでスケーラブルな、異種データベースに跨るデータアクセスをサポートする拡張を施した既存のグリッドミドルウェアを活用すること。
• 相互運用性を確保するため、標準プロトコル（例：SOAP、WSDL）を用いること。
• ウェブサービスラッパーを介して、SQL ServerおよびOracle9iデータベースをグリッド環境に統合すること。
• 物理的データ位置やスキーマの違いを抽象化する仮想化レイヤーを実装すること。
• グリッド認証および承認メカニズムを用いて、データセキュリティおよびアクセス制御を確保すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 複数のグリッドサイトに跨る異種リレーショナルデータベースを、単一で統一されたデータアクセスレイヤーに統合する方法は何か？
• RQ2 データウェアハウスワークロードおよび複雑な照会をサポートするために、既存のグリッドミドルウェアに必要な拡張は何か？
• RQ3 ウェブサービスインターフェースは、科学的ユーザーが分散型で異種のデータソースの複雑さを効果的に抽象化できるか？
• RQ4 このシステムは、グリッド環境において、大規模および小規模なデータオブジェクトの取得をどの程度効率的にサポートできるか？
• RQ5 このフレームワークは、クライアントアプリケーションの変更なしに、透明で安全なデータアクセスをどの程度実現できるか？

主な発見

• プロトタイプは、ウェブサービスを用いてSQL ServerおよびOracle9iデータベースを単一の仮想データベースシステムに成功して統合した。
• グリッド対応のウェブサービスインターフェースにより、分散データへの安全で透過的なアクセスが可能になり、クライアント側の複雑さが軽減された。
• フレームワークは、複数サイトに跨るデータ統合を要する、HENPおよびその他のデータ集約型科学的アプリケーションの実現可能性を示した。
• 既存のグリッドミドルウェアへの拡張は、主要なアーキテクチャ的変更なしに、リレーショナルデータウェアハウス操作をサポートするのに十分であった。
• 仮想データベース抽象化により、ユーザーは物理的配置やスキーマの違いに関係なく、ローカルに存在するかのようにデータを照会できるようになった。
• パフォーマンスベンチマークにより、グリッド環境において異種データベースに跨り、大規模および小規模なデータオブジェクトの効率的取得が確認された。