Preview

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики

Расширенный поиск

Алгоритм контроллера нечеткой логики для размещения файлов в системе хранения данных

https://doi.org/10.17586/2226-1494-2023-23-6-1171-1177

Аннотация

Введение. Обсуждается задача организации многоуровневого хранения данных. Информация со временем теряет свою актуальность и стоимость ее хранения на носителях высокой доступности, например твердотельных накопителях, становится нецелесообразной. До сих пор размещение новых файлов в системе хранения данных решается горизонтально — без учета многоуровневой организации системы. Миграция файлов между уровнями системы хранения данных выполняется с течением времени, когда накапливается статистика по частоте их запроса. Все файлы обладают метаданными, такими как тип, размер, дата создания и другими, из которых можно выделить некоторую информацию об их важности. Это позволяет реализовать распределение данных по уровням системы хранения на ее входе. Метод. Предложена современная система хранения данных, представленная четырьмя уровнями. Первый уровень Hi-End предназначается для хранения критически важных данных с требованиями максимальной скорости доступа и надежности. Второй уровень Upper Mid-Range предназначается для корпоративных приложений, требующих высокой скорости доступа. Третий уровень Mid-Range предлагается использовать для организации файловых хранилищ, а четвертый — Entry Level — для создания резервных копий и архивов. В предложенном алгоритме размещения файлов по уровням системы хранения данных учитываются метрики, указывающие на требования к хранению и выбору уровня системы хранения данных, соответствующего предъявляемым требованиям. К таким метрикам относятся степень доступности (скорость предоставления информации), важность (стоимость потери данных в случае аппаратного и программного сбоев), срок хранения и частота запроса. Метрики выделяются из метаданных сохраняемых файлов. Основные результаты. Предложено новое решение, основанное на функциях контроллера нечеткой логики. Алгоритм его работы может быть интегрирован в систему хранения данных до процесса записи нового файла. Алгоритм включает три основных шага. На первом шаге выполняется анализ файловых метрик для формирования соответствующих им входных нечетких множеств. На втором шаге для формирования итогового нечеткого множества применяется логическая модель. На завершающем этапе происходит получение результата нечеткого вывода и размещение файла на соответствующий уровень системы хранения данных. Приведен пример работы контролера для файлов с разными значениями метрических характеристик. Обсуждение. Контроллер нечеткой логики может быть интегрирован в работу многоуровневой системы хранения данных.

Об авторах

Т. М. Татарникова
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Россия

Татарникова Татьяна Михайловна — доктор технических наук, профессор, профессор; профессор

Санкт-Петербург, 197002; Санкт-Петербург, 197022

sc 36715607400



Е. Д. Архипцев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Россия

Архипцев Евгений Дмитриевич — аспирант

Санкт-Петербург, 197022



Список литературы

1. Боков С.И., Чупринов А.А. О роли обеспечения системы управления цифровой экономикой России на основе организации единого информационного пространства // Наноиндустрия. 2019. Т. 12. N S(89). C. 135–139. https://doi.org/10.22184/NanoRus.2019.12.89.135.139

2. Challawala S., Lakhatariya J., Mehta C., Patel K. MySQL 8 for Big Data: Effective Data Processing with MySQL 8, Hadoop, NoSQL APIs, and Other Big Data Tools. Packt Publishing, 2017. 226 p.

3. Lakshmanan V., Tigani J. Google BigQuery: The Definitive Guide: Data Warehousing, Analytics, and Machine Learning at Scale. O’Reilly Media, 2019. 475 p.

4. Сивов В.В., Богатырев В.А. Отказоустойчивый кластер хранилища данных для аналитических запросов в банковской сфере // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2023. Т 23. № 1. С. 76–84. https://doi.org/10.23947/2687-1653-2023-23-1-76-84

5. Татарникова Т.М., Архипцев Е.Д. Определение числа реплик распределенного хранения больших данных // Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям. 2023. Т. 1. С. 305–308.

6. Шевцов В.Ю., Абрамов В.С. Анализ современных систем хранения данных // НБИ технологии. 2019. Т. 13. № 1. С. 25–30. https://doi.org/https://doi.org/10.15688/NBIT.jvolsu.2019.1.5

7. Татарникова Т.М., Пойманова Е.Д. Методика дифференцированного наращивания емкости системы хранения данных с многоуровневой структурой // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 1. С. 66–73. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2020-20-1-66-73

8. Information Storage and Management / 2nd ed. New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2016. 544 p.

9. Попов С.Г., Фридман В.С. Обзор методов динамического распределения данных в распределенных системах управления базами данных // Информатика, телекоммуникации и управление. 2018. Т. 11. № 4. С. 82–107. https://doi.org/10.18721/JCSTCS.11407

10. Полищук Ю.В. Взаимосвязь ценности и старения информации при управлении большими техническими системами // Информационные технологии. 2019. Т. 25. № 6. С. 381–384. https://doi.org/10.17587/it.25.381-384

11. Kish L.B., Granqvist C.G. Does information have mass? // Proceedings of the IEEE. 2013. V. 101. N 9. P. 1895–1899. https://doi.org/10.1109/jproc.2013.2273720

12. Svetov B.Ya., Tatarnikova T.M., Poymanova E.D. Storage scaling management model // Информационно-управляющие системы. 2020. № 5. С. 43–49. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2020-5-43-49

13. Богатырев В.А., Богатырев С.В., Богатырев А.В. Оценка готовности компьютерной системы к своевременному обслуживанию запросов при его совмещении с информационным восстановлением памяти после отказов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2023. Т. 23. № 3(145). С. 608–617. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2023-23-3-608-617

14. Bogatyrev V.A., Bogatyrev S.V., Bogatyrev A.V. Reliability and timeliness of servicing requests in infocommunication systems, taking into account the physical and information recovery of redundant storage devices // Proc. of the 2022 International Conference on Information, Control, and Communication Technologies (ICCT). 2022. P. 1–4. https://doi.org/10.1109/icct56057.2022.9976800

15. Шилкина С.В., Фокина Е.Н. Контроллер нечёткой логики в управлении технологическими процессами // Вестник Сибир ского государственного автомобильно-дорожного университета. 2018. Т. 15. № 1. С. 106–114. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-1-106-114

16. Савченко Д.В., Резникова К.М., Смышляева А.А. Нечеткая логика и нечеткие информационные технологии // Интернет-журнал «Отходы и ресурсы». 2021. Т. 8. № 1 [Электронный ресурс]. URL: https://resources.today/PDF/10ECOR121.pdf (дата обращения: 08.10.2023). https://doi.org/10.15862/10ECOR121

17. Киселёва Э.А., Краева А.А., Савинова Ю.С. Обзор нечеткой логики в управлении // Международный журнал прикладных наук и технологий Integral. 2019. № 3. С. 59.

18. Веретёхин А.В., Ячменева В.М. Оценка эколого-экономической безопасности промышленного предприятия с использованием инструментария нечеткой логики // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Экономические науки. 2017. Т. 10. № 3. С. 140–157. https://doi.org/10.18721/JE.10313


Рецензия

Для цитирования:


Татарникова Т.М., Архипцев Е.Д. Алгоритм контроллера нечеткой логики для размещения файлов в системе хранения данных. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2023;23(6):1171-1177. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2023-23-6-1171-1177

For citation:


Tatarnikova T.M., Arkhiptsev E.D. Fuzzy logic controller algorithm for placing files in a data storage system. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics. 2023;23(6):1171-1177. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/2226-1494-2023-23-6-1171-1177

Просмотров: 24


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-1494 (Print)
ISSN 2500-0373 (Online)