基于map-reduce框架云环境时空查询技术研究与实现

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1、分类号UDC密级学位论文基于Map．Reduce框架云环境时空查询技术研究与实现作者姓名：指导老师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：黄山王波涛教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学计算机系统结构2011年6月日论文答辩日期：2011年6月24日2off年]月日答辩委员蝴：赵海教授乔百友副教授孙焕良教授东北大学2011年6月AThesisfortheDegreeofMasterinCompllterArchitectureResearchandImplementationofT

2、emporalSpatialQueryProcessingBasedonMap—ReduceFrameworkByHuangShanSupervisor：ProfessorWangBotaoNortheasternUniversityJune2011独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢二￡L思。

3、学位论文作者签名：噶莨出fJ，厂日期：二ofl锌‘同z6臼学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年∥一年口一年半口两年口学位论文作者签名：蓄、山签字日期：20lJ年‘毋z5￡l导师签名：工认砧衙签字目期：z。ff聿‘A26g东北大学硕士学位论文摘要基于Map．R

4、educe框架云环境时空查询技术研究与实现摘要时空数据管理是时态数据管理和空间数据管理的统一体，包括时间与空间两个要素，主要用于管理和储存位置或形状随时间变化的空间对象。时空数据管理可以应用于环境变迁研究、行政区域管理、地籍管理等诸多领域中。与此同时，基于Map—Reduce的云计算以其廉价、容错等优良特性，成为商业中逐渐普及的计算模式。在进行时空数据管理时，经常用到Top．k、k最近邻和skyline查询问题。这些问题都是具有可分解性的。但在应用这些算法到Map．Reduce框架时，中间结果不能被很好的过滤掉，影响

5、了这些算法在云计算领域的应用范围。针对这一问题，本文基于M印．Reduce框架提出了M印．Filter-Reduce计算框架。首先，通过分析在M印．Reduce框架上处理Top．k、k最近邻和skyline查询等可分解时空查询问题的特殊性，提出了Map．Filter-Reduce计算框架及其编程接口，并对其可扩展性和容错性进行了分析。其次，本文在M印一Filter-Reduce框架的基础上，提出了Lazy、Eager、Hybrid和Prepositive的调度策略，并对这些调度策略进行了比较与分析。再次，本文详细介绍

6、了如何利用M印．Reduce．Filter计算框架，选择合适的过滤器来处理Top．k，k最近邻和skyline时空数据查询问题，并对算法的正确性进行了分析。最后，本文以丰富的合成数据集评估了Map．Filter-Reduce框架，实验结果显示本文提出的Map．Filter-Reduce框架在查询时间和中间结果数量等方面都优于原有的M印一Reduce框架，具有良好的可扩展性。关键词：云计算；Map—Reduce；时空查询．II．东北大学硕士学位论文AbstractResearchandImplementationofT

7、emporalSpatialQueryProcessingBasedonMap—ReduceFrameworkAbstractTemporalSpatialdatamanagementistheunityoftemoraldatamanagementandspatialdatamanagement．Itincludestemporalfactorandspatialfactor．Itismainlyusedtostoreandmanagespatialobjectswhosepositionandshapechang

8、ed、杭thtime．TemporalspatialdatamanagementCanbeappliedinfieldssuchasresearchofenvironmentchanging，regionalmanagementoriementandcadastralmanagement．Atthesametime，cloudcomputing