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效能分析

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空間,而新版本集合與目前版本集合繼續使用原記憶體空間的容量,在經過以上 修正後再繼續進行實驗。

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

50% 40% 30% 20% 10%

行動客戶端暫存記憶體容量

方法MC 方法CC 方法VS

圖 5-1 行動客戶端暫存記憶體容量

圖 5-1 是根據表 5-2 所繪製的折線圖,圖中表示三種不同資料暫存方法的行 動客戶端暫存記憶體容量對於反應時間的影響,其中 X 軸為行動客戶端暫存記 憶體的大小,Y 軸為反應時間。我們發現在不同暫存記憶體大小下,反應時間最 短的為方法 VS,而反應時間最差的為方法 MC,方法 CC 的反應時間介於方法 MC 與方法 VS,也就是使用方法 VS 下的反應時間最短。從圖中可看出當暫存 記憶體的大小由大到小時,三種方法的反應時間也跟隨著增加,表示當暫存記憶 體的空間越小時可存放的資料項越少,當行動客戶端要求查詢時較難直接自暫存 記憶體擷取資料項來回答查詢,必須等待資料項經由廣播伺服端廣播出後才能完 成查詢,因此,當暫存記憶體容的量越小時效能越差。

行動客戶端的暫存記體容量由資料庫大小的 50%縮小到 40%時,方法 MC、

方法 CC、方法 VS 的反應時間都緩緩的增加中。當暫存記體的容量為資料庫大 小的 30%時,可看出三種方法的反應時間都有較大幅度的增加。而行動客戶端的 容量由 30%再向下縮減後,由圖中可看出方法 MC、方法 CC、方法 VS 的反應 時間都呈現快速的增加中,特別是暫存記體容量為資料庫大小的 10%時,其反應 時間明顯的增加許多,但是方法 VS 的反應時間還是較方法 MC、方法 CC 短,

在圖中同時可看出方法 MC 與方法 CC 的效能是相近的,造成結果的原因為當暫 存記憶體的容量越小時,暫存記憶體很快的就會存放滿資料項,等到下個資料項 到達時則必須刪除暫存記憶體中的資料項,因此暫存記憶體存放的時間並不長,

對於方法 MC 與方法 CC 無法發揮太大作用,而方法 VS 中因為含有失效版本集 合的空間,可提供使用者更多的資料項所以反應時間較短,但查詢出的結果有可 能不在互斥一致性的狀態下。

5.2.2 實驗二、行動客戶端查詢的平均到達時間對於反應時間的影響 在本次的實驗中我們將觀察行動客戶端查詢的平均到達時間對於反應時間 的影響。本研究在參數設定如表 5-1 的情形下,行動客戶端的查詢平均到達時間 為 1、3、5、7、9、11、13,每次增量 2 個時間單位,表 5-3 為方法 MC、方法 CC 與方法 VS 在不同行動客戶端查詢的平均到達時間下的實驗結果。

表 5-3 行動客戶端查詢的平均到達時間

查詢到達時間

暫存方法 1 3 5 7 9 11 13

方法 MC 482 470 490 539 580 624 640 方法 CC 323 375 420 478 528 577 603 方法 VS 270 249 247 242 229 240 229

0 100 200 300 400 500 600 700

1 3 5 7 9 11 13

客戶端查詢的平均到達時間

方法MC 方法CC 方法VS

圖 5-2 行動客戶端查詢的平均到達時間

圖 5-2 是根據表 5-3 所繪製的折線圖,圖中表示三種不同暫存資料方法的行 動客戶端查詢的平均到達時間對於反應時間的影響,其中 X 軸為行動客戶端查 詢的平均到達時間,Y 軸為反應時間。我們可看出在不同的客戶端查詢的平均到 達時間下反應時間最短的為方法 VS,其次為方法 CC,反應時間最長的為方法 MC。從圖中可得知方法 MC、方法 CC 在客戶端查詢的平均到達時間間隔越大 時,其反應時間也隨著增加,造成此結果原因為資料暫存方法在於監聽佇列中的 內容只包含客戶端提出查詢卻未在暫存記憶體中找尋到的資料項,如此ㄧ來當查 詢的平均到達時間的間隔越大時,其監聽佇列的內容也越少,間接影響行動客戶 端的接收資料項數目也跟隨著減少,而行動客戶端暫存記憶體的資料項數目越少 時,在暫存資料中擷取所要的資料項的機率也跟隨著降低,要等到下個廣播週期 到達後才可能完全得到所要求的資料項,造成反應時間的增加。方法 VS 中的監 聽佇列如同前兩種方法的運作方式,只有在暫存記憶體中查詢不到的資料項才加 入監聽,但因特別設計出的失效版本集合可存放已失效的資料項,如此一來可增 加資料項在暫存記憶體中被查詢的機率,同時減短查詢的反應時間,所以當客戶 端查詢的平均到達時間間隔變寬時,對於方法 VS 的反應時間影響不大。

客戶端查詢的平均到達時間間隔為 1 時,代表查詢來的非常緊密,方法 MC 的運作方式為查到達後將查詢加到監聽佇列中,等待下次廣播週期後再處理查 詢,所以方法 MC 的反應時間較其他兩種方法長,而方法 CC、方法 VS 在查詢 到達時會先到暫存資料中查詢,因此反應時間較短也較相近。當客戶端查詢的平 均到達時間間隔增加為 3 時對方法 MC、方法 VS 的反應時間並無增加太多,方 法 CC 的反應時間明顯增加一個幅度。客戶端查詢的平均到達時間間隔超過為 5 以上時,方法 MC、方法 CC 的反應時間也同時向上增加中,但方法 VS 的反應 時間較為穩定不受影響,隨著客戶端查詢的平均到達時間間隔增加時,方法 VS 與方法 MC、方法 CC 的差距也更為顯著。

5.2.3 實驗三、資料庫伺服端更新的平均到達時間對於反應時間的影響 在本次的實驗中我們將觀察資料庫伺服端更新平均時間對於反應時間的影 響。本研究在參數設定如表 5-1 的情形下,資料庫伺服端更新平均時間為 1、3、

5、7、9、11、13,每次增量 2 個時間單位。表 5-4 為方法 MC、方法 CC 與方法 VS 在不同的資料庫伺服端更新的平均到達時間下的實驗結果。

表 5-4 資料庫伺服端更新的平均到達時間

更新到達時間

暫存方法 1 3 5 7 9 11 13

方法 MC 516 470 441 445 427 428 427 方法 CC 384 375 364 373 359 362 360 方法 VS 245 249 246 258 250 253 258

0 100 200 300 400 500 600

1 3 5 7 9 11 13

資料庫伺服端更新的平均到達時間

方法MC 方法CC 方法VS

圖 5-3 資料庫伺服端更新的平均到達時間

圖 5-3 是根據表 5-4 所繪製的折線圖,圖中表示三種不同資料暫存方法的資 料庫伺服端更新的平均到達時間對於反應時間的影響,其中 X 軸為資料庫伺服 端更新的平均到達時間,Y 軸為反應時間。我們可看出在不同的資料庫伺服端更 新的平均到達時間下反應時間最短的為方法 VS,其次為方法 CC,反應時間最 長的為方法 MC。從圖中可看出資料庫伺服端更新的平均到達時間對於查詢反應 時間影響並不大,方法 MC、方法 CC、方法 VS 的隨著更新的平均到達時間間

隔增加下反應時間差距都不大,如同前一實驗所描述,暫存記憶體中的資料項多 寡主要是受行動客戶端查詢的平均到達時間所影響,雖然資料庫伺服端更新的平 均到達時間會影響行動客戶端在驗證資料項時,所要刪除的資料項的多寡,但只 要行動客戶端查詢的平均到達時間間隔小於資料庫伺服端更新的平均到達時 間,暫存記憶體便可在短時間內放滿資料項供使用者查詢,因此我們要注意到的 不只是資料庫更新的平均更新到達時間的間隔大小,而是要注意資料庫更新的平 均更新到達時間與行動客戶端查詢的平均到達時間的比例。在本實驗中可看出方 法 MC、方法 CC、方法 VS 的反應時間與資料庫伺服端查詢的平均到達時間變 化下並無明顯的變化。

5.2.4 實驗四、行動客戶端離線機率對於反應時間的影響

在本次的實驗中我們觀察動客戶端離線機率對於反應時間的影響。本研究在 參數設定如表 5-1 的情形下,行動客戶端離線機率將會為 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、

0.6、0.7、0.8、0.9,每次增量 0.1 個機率。表 5-5 為方法 MC、方法 CC 與方法 VS 在不同的行動客戶端離線機率下的實驗結果。

表 5-5 行動客戶端離線機率

離線機率

暫存方法 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

方法 MC 173 223 289 370 470 598 793 1127 1800 方法 CC 113 157 214 288 375 486 651 914 1399

方法 VS 60 89 130 183 247 337 475 714 1205

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

行動客戶端離線機率

方法MC 方法CC 方法VS

圖 5-4 行動客戶端離線機率

圖 5-4 是根據表 5-5 所繪製的折線圖,圖中表示行動客戶端離線機率對三種 不同資料暫存方法反應時間的影響,其中 X 軸為行動客戶端離線機率,Y 軸為 反應時間。我們可以發現在不同的行動客戶端離線機率下反應時間最短的為方法 VS,其次為方法 CC,反應時間最長的為方法 MC。從圖中可看出當離線機率不 斷增加時方法 MC、方法 CC、方法 VS 的反應時間跟隨著增加,造成此結果的 主要原因為當離線機率增加時,接收資料庫伺服端廣播資料的機率也同時降低,

特別是方法 MC 是在接收到驗證報告後才開始處理查詢交易,若長期處於離線下 會造成行動客戶端處於停滯狀態而無法處理並結束查詢,次要原因為行動客戶端 在離線又重新上線後,若離線時間超出驗證報告所能驗證範圍,必須將暫存記憶 體中的所有資料項刪除,等待資料庫伺服端廣播資料項時才能重新接收資料項,

增加了行動客戶端在等待接收資料項的時間,並直接影響到查詢的反應時間。

在圖中我們可觀察出客戶端的離線機率明顯的影響查詢的反應時間,當離線 機率增加時反應時間也持續的增加中,但方法 MC、方法 CC、方法 VS 對於可 離線機率增加時反應時間大量增加的時間點亦不同,方法 MC 在離線機率超過 0.3 後的反應時間增加 100 個時間單位左右,而當離線機率到達 0.5 後反應時間 更急速的增加中,方法 CC 的離線機率在超過 0.4 後其反應時間也顯著的增加中,

而方法 VS 受離線機率的影響較低,造成此結果的原因是使用方法 VS 時,暫存 記憶體中有多添加的失效版本集合,可提供客戶在離線時做查詢。當離線機率從 0.6 過後反應時間也持續增加中,但只要離線機率超過 0.8 後,方法 MC、方法 CC、方法 VS 的反應時間都急速增加中。由此實驗可得知版本集合相較於方法 MC、方法 CC,更允許行動客戶端在經常性離線下的運作。

綜合以上四個實驗可得知方法 VS 的反應時間皆優於方法 MC、方法 CC,

其中方法 VS、方法 MC、方法 CC 的反應時間會受到行動客戶端暫存記憶體容 量、行動客戶端離線機率的影響,而行動客戶端查詢的平均到達時間、資料庫伺 服端更新的平均到達時間的比例不同也會影響對於方法 MC、方法 CC 反應時 間,但對於方法 VS 的影響較不顯著。因此相對方法 MC、方法 CC 來說,方法 VS 的運作較為穩定,其反應時間並不受行動客戶端查詢的平均到達時間、資料 庫伺服端更新的平均到達時間影響,只受行動客戶端暫存記憶體容量、行動客戶 端離線機率的影響,我們可以說方法 VS 的運作較為平穩,且可比方法 MC、方 法 CC 能提供行動客戶端更短的查詢反應時間,並允許行動客戶端在經常性的離 線狀態下。

在文檔中 中 華 大 學 (頁 48-74)

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