Serveurs multiprocesseurs et SGBD parallélisés : Options d’architecture

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Auteur(s)

René J. CHEVANCE : Consultant - Chargé de missions au CMSL - Professeur associé au CNAM - (Conservatoire national des arts et métiers) - « Intégration des systèmes »

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INTRODUCTION

De plus en plus d’applications s’appuient sur des systèmes de gestion de bases de données (SGBD). La performance des systèmes et leur disponibilité sont devenues des éléments clés pour le choix des systèmes et des SGBD, c’est la raison pour laquelle les SGBD cherchent à tirer le meilleur profit des ressources matérielles qui sont mises à leur disposition.

Cet article présente les différentes approches mises en œuvre au sein des SGBD actuellement commercialisés.

On examine les différentes options en matière d’architecture de système ainsi que la relation entre les SGBD et le stockage des données. Ces différentes options sont détaillées et leurs conditions d’utilisation sont analysées.

Nota :

Cet article est repris quasi intégralement d’un des chapitres de l’ouvrage du même auteur « Serveurs multiprocesseurs, clusters et architectures parallèles » [4] :

Différents éléments, en provenance d’autres chapitres du même ouvrage, ont été ajoutés pour donner le contexte nécessaire à un article indépendant. Par ailleurs, des mises à jour ont été faites pour refléter les derniers développements.

La part de l’article consacrée à Oracle est plus importante que celle consacrée à DB2 Universal Database Enterprise-Extended Edition ce qui ne reflète pas une différence d’appréciation entre ces produits mais est simplement dû au fait que l’auteur a eu accès à plus d’informations sur Oracle.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-h2068

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Introduction au parallélisme et problématique des SGBD parallélisés

2. Options d’architecture

Les architectures des serveurs sont présentées dans l’article Architecture des serveurs dans ce traité [3] ainsi que dans [4].

On va simplement rappeler ici les options d’architecture des serveurs et leurs caractéristiques.

2.1 Serveurs multiprocesseurs

La capacité de traitement des serveurs est limitée, entre autres, par la performance des processeurs. Dans la recherche de performances élevées, les concepteurs de systèmes se sont donc tournés (depuis la fin des années 1960) vers des structures multiprocesseurs, qui mettent en œuvre plusieurs processeurs au sein d’un même système.

Les architectures des serveurs multiprocesseurs se répartissent en deux grandes familles, selon la nature du couplage entre les processeurs :

couplage serré ou multiprocesseur symétrique (SMP, pour Symmetric MultiProcessor ) (figure 1), dans lequel tous les processeurs peuvent accéder à toutes les ressources du système (mémoire, dispositifs d’entrées-sorties). Un SMP fonctionne sous le contrôle d’un seul système d’exploitation, qui gère donc l’ensemble des ressources du système ;
couplage lâche (figure 2), dans lequel un système est constitué par l’interconnexion, au moyen d’une technologie de réseau local rapide, d’un certain nombre de systèmes indépendants, chacun de ces systèmes possédant ses propres ressources (processeurs, mémoire, entrées-sorties) et fonctionnant sous le contrôle de sa propre copie du système d’exploitation. On appelle nœud un système composant un tel groupement. Le terme couplage lâche fait référence au fait que les différents nœuds ne partagent pas de ressources au niveau du matériel (hormis le réseau d’interconnexion et, dans certains cas, des sous-systèmes de stockage ou de communication).

Les clusters et les machines massivement parallèles (MPP, pour Massively Parallel Processing ) entrent dans cette catégorie de systèmes multiprocesseurs à couplage lâche.

Dans un multiprocesseur à couplage serré (ou multiprocesseur symétrique) (figure 1), les différents processeurs partagent la mémoire et les dispositifs d’entrées-sorties (contrôleurs...