gMark: Schema-Driven Generation of Graphs and Queries

Massive graph data sets are pervasive in contemporary application domains. Hence, graph database systems are becoming increasingly important. In the experimental study of these systems, it is vital that the research community has shared solutions for the generation of database instances and query workloads having predictable and controllable properties. In this paper, we present the design and engineering principles of gMark, a domain- and query language-independent graph instance and query workload generator. A core contribution of gMark is its ability to target and control the diversity of properties of both the generated instances and the generated workloads coupled to these instances. Further novelties include support for regular path queries, a fundamental graph query paradigm, and schema-driven selectivity estimation of queries, a key feature in controlling workload chokepoints. We illustrate the flexibility and practical usability of gMark by showcasing the framework's capabilities in generating high quality graphs and workloads, and its ability to encode user-defined schemas across a variety of application domains.Comment: Accepted in November 2016. URL: http://ieeexplore.ieee.org/document/7762945/. in IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering 201

Génération de Requêtes pour les Bases de Données Orientées Graphes

National audienceLes outils de gestion de bases de données orientées graphes sont actuellement en évolution permanente. Dans ce contexte, les outils permettant une génération de données ainsi que de scénarios de travail sont des éléments clés dans les études empiriques. Néanmoins, les générateurs actuels de graphe fournissent un support limité, voire inexistant, dans la génération de scénarios d'usage, ou s'en tiennent à un nombre fixe de cas d'études. Afin de dépasser ces limitations, nous présentons gMark, le premier environnement de génération de graphes synthétiques et de scénarios d'utilisation indépendant à la fois du domaine et du langage de requête. Ses principales innovations sont : (i) un contrôle précis de l'instance de graphe généré et des requêtes correspondantes à partir de schémas définis par l'utilisateur ; (ii) le support d'un langage de requête expressif, incluant notamment la récursion ; et (iii) une estimation de la sélectivité des requêtes générées. Durant cette démonstration, nous illustrerons la capacité hautement paramétrable des graphes et des requêtes générés à travers différents schémas et différentes sélectivités choisies, et la variété des langages de requêtes supportés par le système. Nous montrerons également une comparaison des performances de quatre moteurs de requêtes de l'état de l'art, et comment les scénarios générés par gMark nous permettent de comprendre leurs forces respectives, et les évolutions que l'on pourrait souhaiter

Generating Flexible Workloads for Graph Databases

International audienceGraph data management tools are nowadays evolving at a great pace. Key drivers of progress in the design and study of data intensive systems are solutions for synthetic generation of data and workloads, for use in empirical studies. Current graph generators, however, provide limited or no support for workload generation or are limited to fixed use-cases. Towards addressing these limitations, we demonstrate gMark, the first domain- and query language-independent framework for synthetic graph and query workload generation. Its novel features are: (i) fine-grained control of graph instance and query workload generation via expressive user-defined schemas; (ii) the support of expressive graph query languages, including recursion among other features; and, (iii) selectivity estimation of the generated queries. During the demonstration, we will showcase the highly tunable generation of graphs and queries through various user-defined schemas and targeted selectivities, and the variety of supported practical graph query languages. We will also show a performance comparison of four state-of-the-art graph database engines, which helps us understand their current strengths and desirable future extensions

gMark : Génération de Graphes et de Requêtes Dirigée par le Schéma

National audienceLes jeux de données représentés par des graphes de grande taille sont omniprésents dans les domaines applicatifs actuels. C'est pourquoi les bases de données orientées graphes jouent un rôle de plus en plus important. Dans l'étude de ces systèmes, il est vital que la communauté scientifique ait à sa disposition des solutions pour générer des jeux de données de référence comprenant des instances de base de données et des requêtes ayant des propriétés prévisibles et contrôlables. Dans cet article, nous présentons les principes à la fois théoriques et d'ingénierie de gMark, un système générique de génération de graphes et de requêtes basé sur une gestion flexible des schémas et des requêtes. Une contribution centrale de gMark est sa capacité à viser et à contrôler la diversité des propriétés à la fois des instances de graphes générés et des requêtes correspondantes à celles ci. Une autre innovation est la capacité à générer des requêtes récursives basées sur des expressions régulières de chemin, un paradigme important dans les requêtes sur les graphes. Nous illustrons à la fois la flexibilité et l'applicabilité de gMark en montrant ses capacités à générer des graphes et des requêtes de haute qualité, et sa capacité à exploiter des schémas définis par l'utilisateur dans plusieurs domaines applicatifs différents

Génération de Requêtes pour les Bases de Données Orientées Graphes

National audienceLes outils de gestion de bases de données orientées graphes sont actuellement en évolution permanente. Dans ce contexte, les outils permettant une génération de données ainsi que de scénarios de travail sont des éléments clés dans les études empiriques. Néanmoins, les générateurs actuels de graphe fournissent un support limité, voire inexistant, dans la génération de scénarios d'usage, ou s'en tiennent à un nombre fixe de cas d'études. Afin de dépasser ces limitations, nous présentons gMark, le premier environnement de génération de graphes synthétiques et de scénarios d'utilisation indépendant à la fois du domaine et du langage de requête. Ses principales innovations sont : (i) un contrôle précis de l'instance de graphe généré et des requêtes correspondantes à partir de schémas définis par l'utilisateur ; (ii) le support d'un langage de requête expressif, incluant notamment la récursion ; et (iii) une estimation de la sélectivité des requêtes générées. Durant cette démonstration, nous illustrerons la capacité hautement paramétrable des graphes et des requêtes générés à travers différents schémas et différentes sélectivités choisies, et la variété des langages de requêtes supportés par le système. Nous montrerons également une comparaison des performances de quatre moteurs de requêtes de l'état de l'art, et comment les scénarios générés par gMark nous permettent de comprendre leurs forces respectives, et les évolutions que l'on pourrait souhaiter