基于NAND閃存的嵌入式數(shù)據(jù)庫索引機(jī)制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)索引采用一種固定的讀寫策略，底層索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也是固定不變的，這在傳統(tǒng)的磁盤模型中，這些都不是問題。因?yàn)榇疟P的硬件特性是讀寫平衡的，對于讀取操作和寫入操作，其代價(jià)是相當(dāng)?shù)?，不需要區(qū)別對待。然而對于NAND閃存而言，其寫入代價(jià)一般都大大超過讀取，而且各種設(shè)備之間也存在巨大差異性，傳統(tǒng)的索引機(jī)制已經(jīng)不能適應(yīng)這種讀寫特性了。為了保證索引機(jī)制在各種設(shè)備上的高效性以及通用性，重新設(shè)計(jì)一種靈活的動(dòng)態(tài)索引機(jī)制已成為必需。 本文對如何

2、利用NAND閃存的讀寫特性進(jìn)行了研究，以提高嵌入式數(shù)據(jù)庫索引機(jī)制的存儲(chǔ)性能。在對現(xiàn)有基于NAND閃存的存儲(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜述和對比之后，文章表述了基于B+樹的數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)索引的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。該原型系統(tǒng)綜合了適應(yīng)讀取操作的磁盤模型和適應(yīng)寫入操作的日志模型的優(yōu)點(diǎn)，在運(yùn)行期對B+樹中每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行最優(yōu)存儲(chǔ)模型的匹配和轉(zhuǎn)換，使得其在各種設(shè)備上都有更好的讀寫性能。動(dòng)態(tài)索引機(jī)制的設(shè)計(jì)目標(biāo)是通用性和高效性。其通用性反映在，對于不同的NAND閃存，該索引機(jī)制在運(yùn)

3、行期決定磁盤模型還是日志模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更加適合現(xiàn)在的環(huán)境，并在必要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。對于高效性體現(xiàn)在其對B+樹中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行了動(dòng)態(tài)優(yōu)化，使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有其最優(yōu)的讀寫結(jié)構(gòu)。這保證了動(dòng)態(tài)索引機(jī)制無論在什么情況下都能優(yōu)于現(xiàn)有的兩種固定模型的索引機(jī)制。 本文探討的動(dòng)態(tài)索引機(jī)制的各模塊的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方案，包括BFTL中的結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換表，日志模式緩存，B+樹調(diào)度層中的模式轉(zhuǎn)換算法。另外本文還討論了B+樹結(jié)點(diǎn)大小對于索引機(jī)制性能的影響。實(shí)