University of Oulu

Database architecture design and performance evaluation for Quality of Service measurements

Saved in:
Author: Ruottinen, Pekka
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Department of Computer Science and Engineering, Computer Science
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 1.8 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201605251878
Language: English
Published: Oulu : P. Ruottinen, 2015
Publish Date: 2016-05-25
Physical Description: 54 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Katz, Marcos
Reviewer: Röning, Juha
Katz, Marcos
Description:
Tietoliikenneverkkojen palvelunlaadun ja käyttäjien kokeman palvelunlaadun mittaaminen ja analysointi tarjoavat apukeinoja verkon kapasiteetin optimointiin ja parhaan mahdollisen käyttökokemuksen turvaamiseen. Verkon ominaisuuksien mittaaminen ja analysointi auttavat myös löytämään ja ratkaisemaan kasvavien käyttäjämäärien sekä tiedonsiirtomäärien tuomia ongelmia. Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:ssä kehitetty mittausjärjestelmä Qosmet tarjoaa monipuolisen ratkaisun ja tehokkaan ympäristön tämän kaltaiseen verkkoanalysointiin. Palvelunlaatumittauksista saatava tieto on kokonaan numeerista tietoa, jonka tietokantakäsittely on tehokasta ja hyvin optimoitavissa niin luku- kuin kirjoitustapauksissakin. Tämän diplomityön tavoitteena on löytää suorituskykyinen tietokanta-arkkitehtuuri palvelunlaatumittauksista saatavalle tiedolle ja toteuttaa rajapinta Qosmetin ja tutkittavan tietokannan välille. Osatavoitteena on myös tunnistaa tietokantaoptimoinnin mahdollistavat erityispiirteet. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi suunniteltiin kolme tietokantamallia, joille suoritettiin kattavat suorituskykyä mittaavat kirjoitus- ja lukutestit. Malli 1 sisältää yhden, malli 2 kaksi ja malli 3 vastaavasti kolme tietokantataulua. Tieto on jaettu tauluihin oletettujen esiintymistiheyksien perusteella. Tietokantamallien suorituskykymittausten analysoinnin ja vertailun perusteella parhaaksi malliksi osoittautui kahden taulun malli (malli 2). Se saavutti kirjoitusnopeudeksi parhaimmillaan noin 7500 riviä sekunnissa ja ylsi lähelle parasta saavutettua lukunopeutta. Mallit 1 ja 2 olivat kirjoitusnopeudessa noin 33 prosenttia mallia 3 nopeampia. Mallit 2 ja 3 puolestaan suoriutuivat lukutesteissä noin 20 prosenttia mallia 1 paremmin. Suorituskykyanalysoinnin avulla saatiin hyvä ymmärrys tietokannan optimoinnista, tehokkuuteen vaikuttavista ominaisuuksista, laitteistovaatimuksista, järjestelmän pullonkauloista sekä korkealla käyttöasteella vastaan tulevista rajoituksista. Tämän työn tuloksena syntyi suorituskykyinen tietokanta, jota voidaan jatkossa käyttää Qosmet-järjestelmän osana.
see all

Measuring and analysing the quality of experience and the quality of service are important assisting methods when optimizing network capacity, and providing the best possible user experience. They also present methods for finding and dealing with problems caused by the ever-growing internet data traffic and its number of users. Qosmet, developed at VTT Technical Research Centre of Finland Ltd, is a powerful solution for this type of network analysis. Considering that long term storage of quality of service measurement data is all numerical, this enables an efficient and well optimised database solution, one that performs well in either writing data or reading it for analysis. The purpose of this thesis is to ascertain the optimal database architecture for quality of service measurements. An important outcome of this project is the interface between Qosmet and the implemented database. Part of the work consists also in identifying the characteristics for database optimization. In order to achieve these goals, three database architecture schemas were designed and analysed with the help of exhaustive writing and reading performance tests. Schema 1 has one, schema 2 two and schema 3 have respectively three database tables, in which the data is distributed according to its assumed frequency of use. Following the analysis and comparison of these three database architecture schemas, the one with two tables appeared to be the best one. It achieved writing throughput of around 7,500 lines per second, and the reading performance was the second best, actually very close to the best performance. Schemas 1 and 2 were about 33 percent faster than schema 3 in writing performance. Schemas 2 and 3 performed about 20 percent better than schema 1 in reading tests. Performance analysis gave a good understanding of database optimization and features affecting its efficiency, as well as hardware requirements, bottlenecks and limits on high utilization situations. This work resulted in an efficient and verified database, which can be used in the future as part of the Qosmet solution.
see all

Subjects:
Copyright information: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.