ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ ЕФЕКТИВНОСТІ МЕТОДІВ СЕРІАЛІЗАЦІЇ ДАНИХ У КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖАХ

УДК:004.7

DOI:10.25140/2411-5363-2019-1(15)-115-126

Автор:

Андрущенко Роман Богданович, Чернігівський національний технологічний університет (вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14027, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. У наш час спостерігається значне збільшення трафіку в мережі Інтернет та в локальних мережах. Тому необхідно приділяти увагу ефективності процесів прийому/передачі даних у мере­жевому програмному забезпеченні. Програмне забезпечення, яке тим чи іншим чином передає дані по комп’ютерній мережі, виконує операції серіалізації/десеріалізації внутрішніх структур у потік байтів. Ці процеси є необхідними і можуть безпосередньо впливати на механізми комунікації між хостами. У статті проведено порівняльний аналіз форматів серіалізації структурованих даних, та досліджено вплив компресії на прикладному рівні моделі OSI. Проведене дослідження дасть змогу покращити процеси передачі даних у межах моделі OSI, беручи до уваги високорівневу структуру даних, що передаються.

Постановка проблеми. Процеси перетворення внутрішніх структур даних програмного забезпечення до вигляду, прийнятного для передачі через мережу, можуть впливати на швидкість та надійність роботи програмного забезпечення. Проблема полягає в тому, що сучасне програмне забезпечення виконує значну, а іноді й зайву, роботу при передачі даних, передаючи надлишкову інформацію. Також протоколи різних рівнів моделі OSI зазвичай не беруть до уваги особливості самих даних, розглядаючи їх лише як потік байтів, що призводить до менш ефективних результа­тів. Одним із способів покращення цієї ситуації є виокремлення структурних особливостей даних, що передаються, та аналіз того, як вони впливають на процес серіалізації та десеріалізації.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. Розглянуто публікації, матеріали конференцій у сфері інформаційних технологій за темою дослідження, а також офіційну документацію популярних форматів даних та інтернет-стандарти RFC. Проведено аналіз наявних досліджень роботи протоколів прикладного рівня та форматів серіалізації даних.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Дослідження впливу внутрішньої структури та формату даних, що передаються, на показники ефективності передачі даних з урахуванням стандартних методів компресії на прикладному рівні моделі OSI (GZIP).

Постановка завдання. Провести порівняльний аналіз показників роботи текстових та бінарних форматів серіалізації даних, дослідити ефективність їх роботи.

Виклад основного матеріалу. Проаналізована, протестована робота реалізацій текстових та бінарних форма­тів серіалізації даних на наборах повідомлень різного розміру та різної структури за допомогою експерименту.

Висновки відповідно до статті. У статті наведено результати порівняльного аналізу текстових та бінарних форматів серіалізації даних. Сформульовані переваги та недоліки використання стандартних механізмів компресії на прикладному рівні моделі OSI у комбінації з різними механізмами серіалізації.

Ключові слова:

HTTP; серіалізація даних; компресія даних; комп’ютерна мережа; кодування; мережеве прог¬рамне забезпечення.

Список використаних джерел:

1. Cisco Visual Networking Index: Forecast and Methodology: 2016-2021 / Cisco Public, 2017.

2. Andrew M. Odlyzko. Internet traffic growth: Sources and implications. Proceedings of SPIE: The International Society for Optical Engineering, University of Minnesota, USA, 2003.

3. Kazuaki Maeda. Performance evaluation of object serialization libraries in XML, JSON and binary formats. Second International Conference on Digital Information and Communication Technology and it's Applications (DICTAP), 2012. P. 177–182.

4. S. Kami Makki. A comparison of data serialization formats for optimal efficiency on a mobile platform. Proceedings of the 6th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication, 2012. No. 48. DOI: 10.1145/2184751.2184810.

5. Rama Chawla. Object Serialization Formats and Techniques a review. Global Journal of Computer Science and Technology Software, Global Journals Inc., 2013. Vol. 13, Issue 6.

6. Carrera D., Gustavo A., Rosales J. Optimizing Binary Serialization with an Independent Data Definition Format /. International Journal of Computer Applications. 2018. Vol. 180. No. 28.

7. Canggih Puspo Wibowo. Evaluation of Protocol Buffers as Data Serialization Format for Microblogging Communication. International Conference on Informatics for Development, At Yogyakarta, Indonesia, 2011. P. 40–43.

8. Gaurav Goyal, Karanjit Singh, Ramkumar K. R. A detailed analysis of data consistency concepts in data exchange formats (JSON & XML). International Conference on Computing, Communication and Automation (ICCCA). 2017. P. 72–77.

9. Extensible Markup Language Р World Wide Web Consorcium. URL: https://www.w3.org/ XML.

10. ECMA-404 The JSON Data Interchange Standard, 2017. URL: http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/ECMA-404.pdf.

11. BSON Spec. BSON (Binary JSON): Specification. URL: http://bsonspec.org/spec.html.

12. FasterXML. Smile Data Format. URL: https://github.com/FasterXML/smile-format-specification.

13. Sadayuki Furuhashi. MessagePack. URL: https://msgpack.org.

14. Google Developers. Protocol Buffers: Developer Guide. URL: https://developers.google.com/ protocol-buffers/docs/overview.

15. Flat Buffers Internals. URL: https://google.github.io/flatbuffers/flatbuffers_internals.html.

16. Apache Software Foundation. Apache Thrift. URL: https://thrift.apache.org.

17. L. Peter Deutsch. DEFLATE Compressed Data Format Specification version 1.3. RFC 1951. URL: https://tools.ietf.org/html/rfc1951.

18. Mamta Sharma. Compression Using Huffman Coding. IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security. 2010. Vol. 10, No. 5. P. 133–140.

19. David Huffman. A Method for the Construction of Minimum-Redundancy Codes. Proceedings of the IRE. 1952. Vol. 40, Issue 9, P. 1098–1952.

20. Ziv J., Lempel A. A Universal Algorithm for Sequential Data Compression. IEEE Transactions on information theory. 1977. Vol. IT-23, No. 3. P. 337–343.

Завантажити