23605

تشخيص مقياسپذير رويداد‌‌هاي پيچيده از طريق بخش‌‌بندي و تخصيص رويدادهاي جرياني و قواعد

دكترا

مهندسي كامپيوتر

1392

1399/11/12

محسن شريفي

مهندسي كامپيوتر

رشد نموي و ‌متغير نرخ داده‌‌هاي جرياني رويدادها به سامانه‌‌هاي رويداد-محور، سامانه‌‌هاي پردازش رويدادهاي پيچيده را با چالش مقياس‌‌پذيري بجهت پشتيباني از نرخ بالاي گذردهي رويدادها و تشخيص بهنگام رويدادهاي پيچيده با نرخ پاسخگويي مناسب مواجه كرده است. راهبردهاي موجود مبتني بر استفاده از حافظه اشتراكي، مهاجرت تطبيق‌‌هاي جزئي و يا كليد چندپخشي بدليل افزايش سربار شبكه و يا عدم توازن بار از نرخ گذردهي مناسبي برخوردار نيستند. در اين رساله با اتخاذ رويكردي متفاوت، كليه عملگرهاي پردازش رويدادهاي پيچيده از جمله عملگرهاي حالتمند براساس يك مدل محاسباتي به نام «پارس» و بدون استفاده از كليد چندپخشي، حافظه اشتراكي و يا مهاجرت تطبيق‌‌هاي جزئي، موازي‌‌سازي شده و قابليت اجرا بر روي يك خوشه محاسباتي متشكل از كامپيوترهاي همگون را پيدا مي‌‌كنند. اين مدل محاسباتي از جنبه‌‌هاي رسايي، كامل بودن و عدم توليد رويداد پيچيده تكراري درستي‌‌يابي شده و پياده‌‌سازي آن از جنبه نرخ گذردهي با مدل‌‌هاي مشابه مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج ارزيابي‌‌ها كاهش نرخ چندپخشي رويداد را نسبت به رويكردهاي مشابه نشان داد كه در نهايت منجر به افزايش نرخ گذردهي خروجي گرديد. در ادامه، راهبردي با عنوان «آسپ» براي تجزيه و بخش‌‌بندي قواعد بر اساس مدل موازي‌‌سازي عملگرها به صورت كشسان نيز ارايه شده و پياده‌‌سازي آن در يك خوشه محاسباتي مجازي مورد آزمون قرار گرفته و برتري آن نسبت به رويكرد مشابه ژيائو و همكاران از جنبه نرخ گذردهي و تطبيق‌‌پذيري در نرخ‌‌هاي متغير رويدادها نشان داده شده است. علاوه بر اين، با بهره‌‌برداري از رويدادهاي واقعي حاصل از داده‌‌هاي برخط 1300 حسگر در يك مجموعه كاربرد صنعتي در حوزه اينترنت اشياء در كشور، راهبرد آسپ مورد آزمون و ارزيابي قرار گرفته است. نتايج اين آزمون نشان داد كه راهبرد آسپ تطبيق‌‌پذيري بالاتري نسبت به رويكرد مشابه ژيائو و همكاران از نظر هزينه متوسط زمان پاسخ و مصرف منابع داشته است. در حوزه اينترنت اشياء صنعتي كاهش تاخير در تشخيص رويدادهاي پيجيده اهميت فراواني دارد.

1400/02/28

Scalable Detection of Complex Events via Event Stream and Rule Partitioning and Allocation

2/1/2022 12:00:00 AM

With the exponential growth of the volume of event streams in event-driven systems, complex event processing practices face the challenge of processing a high volume of incoming event streams with low latency. Strategies that use approaches such as shared memory, migration of partial matches, or partition key do not have high throughput due to the network overhead or load imbalance. This thesis adopts a different approach and parallelizes operators in complex event processing including stateful operators by a proposed parallel model called «PARS» that avoids using partition key, shared memory, or migration of partial matches which can be deployed on a cluster of homogenous machines. This computational model has been verified from the aspects of soundness, completeness and no duplication of complex events and its implementation has been evaluated in terms of throughput rate with similar models. The results of the evaluations showed a decrease in the event multicast rate compared to similar approaches, which ultimately led to an increase in the throughput. A strategy called "ACEP" is proposed to decompose and partition the rules based on an elastic and parallel model and the experimental results on a cluster of virtual machines showed better results compared to Xiao et al. in adaptability and the throughput. ACEP is evaluated by using the real events resulting from the online data of 1300 sensors in an industrial application in the field of Industrial Internet of Things (IIoT) in IRAN. Experimental results show that ACEP has higher adaptability than the similar approach of Xiao et al. in terms of the average cost of response time and resource consumption. In the field of IIoT, low latency in detecting complex events is crucial.

پردازش رويداد پيچيده , مقياس‌‌پذيري خودكار , مدل موازي‌‌سازي , كشساني

Complex Event Processing , Auto scalability , Parallel Model , Elasticity