СПЕКТРАЛЬНИЙ ФІЛЬТР БЛУМА НА ОСНОВІ ПРОСТИХ ЧИСЕЛ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В ACTIVE-ANTI ENTROPY МЕХАНІЗМІ УЗГОДЖЕННЯ ДАНИХ У РОЗПОДІЛЕНІЙ ДОКУМЕНТООРІЄНТОВАНІЙ НЕРЕЛЯЦІЙНІЙ БАЗІ ДАНИХ

Анотація

Метою даної роботи є порівняння існуючих методів формування спектрального фільтра Блума з використанням хеш-функцій та запропонованого методу з використанням  простих чисел. Запропонований метод дозволяє отримати знімки з документів, які можна використовувати для підтримки узгодженості даних в розподілених документоорієнтованих NoSQL базах даних як частину механізму Active Anti-Entropy. Узгодженість даних є важливою та складною задачею через необхідність горизонтального масштабування інформаційних систем. Нехтування цим може призводити до матеріальних або навіть людських втрат, оскільки цифровізація охоплює абсолютно всі сфери діяльності людини і є необхідність у розподіленій обробці та зберіганні інформації.

Консистентність може забезпечуватись різними шляхами, серед яких архітектурний підхід та Active Anti-Entropy механізми. Під архітектурним підходом мається на увазі централізовані операції запису, які розповсюджуються до другорядних вузлів. Відповідно операції читання відбуваються з другорядних вузлів. Даний підхід не є гнучким, оскільки вимагає стабільного та швидкого зв’язку з центральним вузлом, що не завжди можливо.

Active Anti-Entropy механізм представляє собою фоновий процес, який перевіряє узгодженість даних між вузлами використовуючи спеціальні знімки, які можуть бути отримані з використанням хеш-функцій або такої структури даних як Merkle Tree. Використання останнього ідеально підходить для перевірки узгодженості цілих наборів даних, але для критично важливих даних це рішення не підходить. Ймовірність колізій або обчислювальні витрати можуть призводити до неузгодженості цілого набору даних і це вимагає спеціального рішення для критично важливих даних.

Запропонований метод дозволяє швидше отримувати спектральний фільтр Блума з вихідного набору даних. Окрім цього, він має вищу колізійну стійкість в порівнянні з використанням хеш-функцій, що дозволяє швидше ідентифікувати неузгодженість документів, які зберігаються на різних вузлах.