Technology for executing retrieval queries to a database based on the CW-tree data indexing method

Abstract

На сегодняшний день в информационных технологиях наблюдается тенденция к многократному увеличению объемов хранимых данных. Наращивание объемов данных обусловлено глобальной цифровизацией различных сфер жизнедеятельности человека, распространения использования датчиков мониторинга, диагностирования и управления различными объектами. Несмотря на растущие объемы, по-прежнему требуется обработка данных. Методы обработки включают важный этап поиска, скорость выполнения которого сказывается на эффективности всей обработки. Поэтому разработки в области ускоренного поиска необходимых данных для интеллектуального анализа в различных базах данных являются актуальными. В данной статье предлагается разработанный авторами алгоритм на основе структуры данных CW-tree, который позволяет индексировать данные, максимально используя возможности вычислительной системы в условиях многопоточной обработки запросов. Структура данных CW-tree, также предложенная авторами, содержит два уровня: уровень ветвей, который предназначен для поиска вершины по заданному в запросе пользователем условию, и уровень листьев, который предназначен для хранения данных. В настоящей работе описан метод прохода по уровню листьев CW-tree при выполнении поискового запроса к базе данных. Также приведены результаты тестирования предложенного метода на тестовой базе данных, результаты сравнительного анализа выполнения поисковых запросов к базе данных, основанной на структуре CW-tree, и базе данных под управлением СУБД MySQL. There is a tendency to multiplying the volume of stored data in information technology today. The increase in data volumes is due to the global digitalization of various spheres of human life, the expansion of using sensors for monitoring, diagnosing, and controlling diverse objects. Despite the growing volumes, data still needs to be processed. Processing methods include an important retrieval step which speed affects the efficiency of the entire processing. Therefore, developments in the field of accelerated retrieval for the necessary data for mining in various databases are relevant. This article proposes an algorithm developed by the authors based on the CW-tree data structure. It allows data to be indexed by maximizing the capabilities of a computing system in conditions of multithreaded query processing. The CW-tree data structure, also proposed by the authors, contains two levels. The branch level is designed to retrieve a vertex according to a user-specified query. The leaf level is used to store data. This paper describes a method for traversing the CW-tree leaf-level when executing a retrieval query to the database. Test results of the proposed method on a test database are also given, the results of a comparative analysis of the execution of retrieval queries to a database based on the CW-tree structure and a database controlled by the MySQL DBMS are presented. Keywords: database management systems, tree algorithms, data indexing, multithreading, database query optimization, CW-tree.