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HTAP数据库系统数据共享模型和优化策略
被引量：
1
1
作者
胡梓锐
翁思扬
+4 位作者
王清帅
俞融
徐金凯
张蓉
周烜
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期2951-2973,共23页
混合事务与分析处理数据库系统(HTAP)因其在一套系统上可以同时处理混合负载而逐渐获得大众认可.为了不影响在线事务处理(OLTP)业务的写入性能,HTAP数据库系统往往会通过维护数据多版本或额外副本的方式来支持在线分析处理(OLAP)任务,...
混合事务与分析处理数据库系统(HTAP)因其在一套系统上可以同时处理混合负载而逐渐获得大众认可.为了不影响在线事务处理(OLTP)业务的写入性能,HTAP数据库系统往往会通过维护数据多版本或额外副本的方式来支持在线分析处理(OLAP)任务,从而引入了TP/AP端版本的数据一致性问题.同时,HTAP数据库系统面临资源隔离下实现高效数据共享的核心挑战,且数据共享模型的设计综合权衡了业务对性能和数据新鲜度之间的要求.因此,为了系统地阐释现有HTAP数据库系统数据共享模型及优化策略,首先根据TP生成版本与AP查询版本的差异,通过一致性模型定义数据共享模型,将HTAP数据共享的一致性模型分为3类,分别为线性一致性,顺序一致性与会话一致性.然后,梳理数据共享模型的全流程,即从数据版本标识号分配,数据版本同步,数据版本追踪3个核心问题出发,给出不同一致性模型的实现方法.进一步,以典型的HTAP数据库系统为例对具体实现进行深入的阐释.最后,针对数据共享过程中涉及的版本同步、追踪、回收等模块的优化策略进行归纳和分析,并展望数据共享模型的优化方向,指出数据同步范围自适应,数据同步周期自调优和顺序一致性的新鲜度阈值约束控制是提高HTAP数据库系统性能和新鲜度的可能手段.
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关键词
htap数据库系统
一致性模型
数据
管理
混合负载
性能优化
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职称材料
数据同步机制自适应优化的HTAP数据库原型系统
2
作者
俞融
杨攀飞
+1 位作者
王清帅
张蓉
《华东师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期11-25,共15页
在HTAP(hybrid transactional and analytical processing)数据库中,资源隔离和数据共享是一个难题,虽然不同厂商通过不同的架构来实现资源隔离,但是用户关注的新鲜度,即OLTP(online transaction processing)和OLAP(online analytical p...
在HTAP(hybrid transactional and analytical processing)数据库中,资源隔离和数据共享是一个难题,虽然不同厂商通过不同的架构来实现资源隔离,但是用户关注的新鲜度,即OLTP(online transaction processing)和OLAP(online analytical processing)读写版本的差距,由数据共享的一致性模型决定.然而,现有的HTAP数据库为了节约成本,只应用单一一致性同步模型,这与用户应用的多种一致性需求之间存在矛盾,为了满足用户需求的最高一致性而采取向上兼容的方案降低了系统的整体性能.通过构建新鲜度与性能权衡的代价模型,提出了一致性切换算法和切换前后同步数据的处理策略,实现了一个顺序一致性同步与线性一致性同步自适应切换的HTAP数据库原型系统,使得无需调整HTAP架构,即可支持不同一致性(新鲜度)需求的查询负载并实现系统性能的最大化,最后对自适应切换的有效性也进行了实验验证.
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关键词
htap数据库系统
数据
同步
一致性模型
自适应同步模式切换
性能与新鲜度权衡
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职称材料
HTAP评测基准的评测能力综述
3
作者
翁思扬
俞融
+9 位作者
王清帅
胡梓锐
倪葎
张蓉
周烜
周傲英
徐泉清
杨传辉
刘维
杨攀飞
《软件学报》
北大核心
2025年第1期424-445,共22页
对数据库系统即时修改数据的高效实时分析需求推动了数据库系统向同时支持OLTP业务和OLAP业务两种场景的HTAP数据库系统的快速发展.面对众多的HTAP数据库系统,为了推动HTAP数据库系统的公平比较和健康发展,定义和实现相应的评测基准来评...
对数据库系统即时修改数据的高效实时分析需求推动了数据库系统向同时支持OLTP业务和OLAP业务两种场景的HTAP数据库系统的快速发展.面对众多的HTAP数据库系统,为了推动HTAP数据库系统的公平比较和健康发展,定义和实现相应的评测基准来评估HTAP数据库系统的新特性至关重要.首先,分析HTAP数据库系统的关键特征并抽象总结HTAP数据库系统实现的关键技术.然后,提炼出HTAP数据库系统的设计难点和构建HTAP评测基准的挑战,并基于此提出HTAP评测基准应考虑的设计维度,包括数据生成、负载生成、评价指标和一致性模型支持性.对比现有HTAP评测基准在设计维度和实现技术上的差异,总结评测基准在不同设计维度上的优劣.此外,运行已公开的典型评测基准,展示并分析它们对HTAP数据库系统关键特征的评测能力以及对不同HTAP数据库系统的横向对比的支持能力.最后,总结对HTAP评测基准的能力需求和未来的一些研究方向,指出语义一致的负载控制和新鲜数据访问度量是HTAP数据库系统评测基准定义的关键问题.
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关键词
htap
评测基准
htap数据库系统
性能分析
新鲜度
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职称材料
题名
HTAP数据库系统数据共享模型和优化策略
被引量：
1
1
作者
胡梓锐
翁思扬
王清帅
俞融
徐金凯
张蓉
周烜
机构
华东师范大学上海市大数据管理系统工程研究中心
华东师范大学数据科学与工程学院
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期2951-2973,共23页
基金
国家自然科学基金(62072179)
2021 CCF-华为数据库创新研究计划。
文摘
混合事务与分析处理数据库系统(HTAP)因其在一套系统上可以同时处理混合负载而逐渐获得大众认可.为了不影响在线事务处理(OLTP)业务的写入性能,HTAP数据库系统往往会通过维护数据多版本或额外副本的方式来支持在线分析处理(OLAP)任务,从而引入了TP/AP端版本的数据一致性问题.同时,HTAP数据库系统面临资源隔离下实现高效数据共享的核心挑战,且数据共享模型的设计综合权衡了业务对性能和数据新鲜度之间的要求.因此,为了系统地阐释现有HTAP数据库系统数据共享模型及优化策略,首先根据TP生成版本与AP查询版本的差异,通过一致性模型定义数据共享模型,将HTAP数据共享的一致性模型分为3类,分别为线性一致性,顺序一致性与会话一致性.然后,梳理数据共享模型的全流程,即从数据版本标识号分配,数据版本同步,数据版本追踪3个核心问题出发,给出不同一致性模型的实现方法.进一步,以典型的HTAP数据库系统为例对具体实现进行深入的阐释.最后,针对数据共享过程中涉及的版本同步、追踪、回收等模块的优化策略进行归纳和分析,并展望数据共享模型的优化方向,指出数据同步范围自适应,数据同步周期自调优和顺序一致性的新鲜度阈值约束控制是提高HTAP数据库系统性能和新鲜度的可能手段.
关键词
htap数据库系统
一致性模型
数据
管理
混合负载
性能优化
Keywords
htap
database system
consistency model
data management
hybrid workload
performance optimization
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
数据同步机制自适应优化的HTAP数据库原型系统
2
作者
俞融
杨攀飞
王清帅
张蓉
机构
华东师范大学数据科学与工程学院
工业和信息化部电子第五研究所
出处
《华东师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期11-25,共15页
基金
国家自然科学基金(62072179)
基础软硬件性能与可靠性测评工业和信息化部重点实验室开放课题
OceanBase联合实验室项目。
文摘
在HTAP(hybrid transactional and analytical processing)数据库中,资源隔离和数据共享是一个难题,虽然不同厂商通过不同的架构来实现资源隔离,但是用户关注的新鲜度,即OLTP(online transaction processing)和OLAP(online analytical processing)读写版本的差距,由数据共享的一致性模型决定.然而,现有的HTAP数据库为了节约成本,只应用单一一致性同步模型,这与用户应用的多种一致性需求之间存在矛盾,为了满足用户需求的最高一致性而采取向上兼容的方案降低了系统的整体性能.通过构建新鲜度与性能权衡的代价模型,提出了一致性切换算法和切换前后同步数据的处理策略,实现了一个顺序一致性同步与线性一致性同步自适应切换的HTAP数据库原型系统,使得无需调整HTAP架构,即可支持不同一致性(新鲜度)需求的查询负载并实现系统性能的最大化,最后对自适应切换的有效性也进行了实验验证.
关键词
htap数据库系统
数据
同步
一致性模型
自适应同步模式切换
性能与新鲜度权衡
Keywords
htap
database systems
data synchronization
consistency model
adaptive synchronization mode switching
performance and freshness trade off
分类号
TP392 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
在线阅读
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职称材料
题名
HTAP评测基准的评测能力综述
3
作者
翁思扬
俞融
王清帅
胡梓锐
倪葎
张蓉
周烜
周傲英
徐泉清
杨传辉
刘维
杨攀飞
机构
华东师范大学数据科学与工程学院
蚂蚁集团OceanBase
工业和信息化部电子第五研究所
出处
《软件学报》
北大核心
2025年第1期424-445,共22页
基金
国家自然科学基金(62072179,62307014,92270202)
基础软硬件性能与可靠性测评工业与信息化部重点实验室开放课题
+1 种基金
上海市青年科技英才扬帆计划(22YF1411300)
OceanBase联合实验室项目。
文摘
对数据库系统即时修改数据的高效实时分析需求推动了数据库系统向同时支持OLTP业务和OLAP业务两种场景的HTAP数据库系统的快速发展.面对众多的HTAP数据库系统,为了推动HTAP数据库系统的公平比较和健康发展,定义和实现相应的评测基准来评估HTAP数据库系统的新特性至关重要.首先,分析HTAP数据库系统的关键特征并抽象总结HTAP数据库系统实现的关键技术.然后,提炼出HTAP数据库系统的设计难点和构建HTAP评测基准的挑战,并基于此提出HTAP评测基准应考虑的设计维度,包括数据生成、负载生成、评价指标和一致性模型支持性.对比现有HTAP评测基准在设计维度和实现技术上的差异,总结评测基准在不同设计维度上的优劣.此外,运行已公开的典型评测基准,展示并分析它们对HTAP数据库系统关键特征的评测能力以及对不同HTAP数据库系统的横向对比的支持能力.最后,总结对HTAP评测基准的能力需求和未来的一些研究方向,指出语义一致的负载控制和新鲜数据访问度量是HTAP数据库系统评测基准定义的关键问题.
关键词
htap
评测基准
htap数据库系统
性能分析
新鲜度
Keywords
htap
benchmark
htap
database system
performance analysis
freshness
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
HTAP数据库系统数据共享模型和优化策略
胡梓锐
翁思扬
王清帅
俞融
徐金凯
张蓉
周烜
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
数据同步机制自适应优化的HTAP数据库原型系统
俞融
杨攀飞
王清帅
张蓉
《华东师范大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
HTAP评测基准的评测能力综述
翁思扬
俞融
王清帅
胡梓锐
倪葎
张蓉
周烜
周傲英
徐泉清
杨传辉
刘维
杨攀飞
《软件学报》
北大核心
2025
0
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