集群監(jiān)控系統(tǒng)中內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與應(yīng)用研究.pdf

1、自上世紀80年代以來,內(nèi)存數(shù)據(jù)庫相關(guān)技術(shù)飛速發(fā)展并且得到了越來越多的研究和關(guān)注。目前應(yīng)用程序的規(guī)模和復(fù)雜度不斷增加,尤其是大量Web應(yīng)用的產(chǎn)生和發(fā)展,應(yīng)用系統(tǒng)對于為其提供數(shù)據(jù)存儲功能的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提出了更高的性能要求。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是基于磁盤文件進行數(shù)據(jù)管理的,大量的內(nèi)外存I/O開銷嚴重影響了系統(tǒng)的整體性能,已經(jīng)逐漸無法滿足日益提高的性能要求。隨著半導(dǎo)體價格大幅下跌,利用大量內(nèi)存來實現(xiàn)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為可能。由于使用內(nèi)存作為主要存儲介質(zhì)

2、,避免了內(nèi)外存交換的大量開銷,內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的訪問性能遠遠高于磁盤數(shù)據(jù)庫,為支撐高性能系統(tǒng)提供了新的思路和方案。但是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫由于儲存介質(zhì)的變化,使其在結(jié)構(gòu)、特性和設(shè)計實現(xiàn)等諸方面都不同于傳統(tǒng)的磁盤數(shù)據(jù)庫,需要針對內(nèi)存特點重新考慮和研究。在高并發(fā)集群監(jiān)控系統(tǒng)中,一方面,部分數(shù)據(jù)的增刪操作十分頻繁,而傳統(tǒng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫空間管理方法(數(shù)組式、區(qū)段式、鏈表式等)在空間申請和回收上有較高的運行開銷,在頻繁的數(shù)據(jù)增刪請求下,會影響系統(tǒng)的整體性能;另一方

3、面從整體上看,該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的修改操作數(shù)量遠小于讀取操作的數(shù)量,傳統(tǒng)的封鎖機制要么粒度太粗(如數(shù)據(jù)庫級鎖)影響并發(fā)度,要么粒度太細(如記錄級鎖)產(chǎn)生了過高的鎖開銷和并發(fā)控制代價,也會影響到系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。
　　本文通過介紹內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的發(fā)展、特點、相關(guān)概念以及技術(shù),并且結(jié)合本人實際項目經(jīng)驗,從內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織、查詢技術(shù)與優(yōu)化、并發(fā)控制、事務(wù)管理和恢復(fù)技術(shù)等方面,介紹了一個可以用于高并發(fā)實時集群監(jiān)控系統(tǒng)中的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(Leopa