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支持混合事务和分析处理的数据库管理系统综述
被引量:
1
1
作者
王嵩立
荆一楠
+2 位作者
何震瀛
张凯
王晓阳
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期405-429,共25页
数据库管理系统根据应用场景分为事务型(OLTP)系统和分析型(OLAP)系统.随着实时数据分析需求增长,OLTP任务和OLAP任务混合的场景越来越普遍,业界开始重视支持混合事务和分析处理(HTAP)的数据库管理系统.这种HTAP数据库系统除了需要满足...
数据库管理系统根据应用场景分为事务型(OLTP)系统和分析型(OLAP)系统.随着实时数据分析需求增长,OLTP任务和OLAP任务混合的场景越来越普遍,业界开始重视支持混合事务和分析处理(HTAP)的数据库管理系统.这种HTAP数据库系统除了需要满足高性能的事务处理外,还需要满足实时分析对数据新鲜度的要求.因此,对数据库系统的设计与实现提出了新的挑战.近年来,在工业界和学术界涌现了一批架构多样、技术各异的原型和产品.综述HTAP数据库的背景和发展现状,并且从存储和计算的角度对现阶段的HTAP数据库进行分类.在此基础上,按照从下往上的顺序分别总结HTAP系统在存储和计算方面采用的关键技术.在此框架下介绍各类系统的设计思想、优劣势以及适用的场景.此外,结合HTAP数据库的评测基准和指标,分析各类HTAP数据库的设计与其呈现出的性能与数据新鲜度的关联.最后,结合云计算、人工智能和新硬件技术为HTAP数据库的未来研究和发展提供思路.
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关键词
数据库系统
混合事务和分析处理
查询处理
数据库存储
存储模型
事务处理
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职称材料
异构体系结构下的混合负载数据库自适应并行技术
2
作者
吴昊亮
刘永宏
+3 位作者
危建朋
陈建宇
万珊
谷峪
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第S01期89-94,共6页
混合负载处理(HTAP)数据库通过统一的平台处理不同的工作负载,消除数据在不同平台之间迁移和开发运营的成本,实现对最新事务数据的实时分析。针对在保证系统新鲜度的同时最小化在线事务处理(OLTP)和在线分析处理(OLAP)在系统运行过程中...
混合负载处理(HTAP)数据库通过统一的平台处理不同的工作负载,消除数据在不同平台之间迁移和开发运营的成本,实现对最新事务数据的实时分析。针对在保证系统新鲜度的同时最小化在线事务处理(OLTP)和在线分析处理(OLAP)在系统运行过程中的相互干扰的问题,提出一种中央处理器/图形处理器(CPU/GPU)异构体系结构下的混合负载数据库自适应并行技术。首先,构建异构体系结构下的混合负载数据库系统;其次,针对系统中的数据新鲜度问题,提出基于固定时间段的任务调度方法,以分离数据同步与分析查询;再次,提出一种多流并行分析处理策略,以提高系统分析处理性能;最后,针对高新鲜度的场景提出热数据优化方法,以提供全局最高新鲜度。基于CH-benCHmark基准进行测试和对比实验结果表明,与BatchDB相比,所提混合负载数据库事务性能下降率减小了50%。所提优化策略可以在提供可预测的新鲜度的情况下提供最高的分析处理性能,在少量性能损失的情况下提供最高的新鲜度。
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关键词
混合负载处理
图形处理器
在线事务处理
在线分析处理
异构体系结构
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职称材料
面向单记录的混合负载下物化视图异步增量维护任务生成
3
作者
孙洋洋
姚俊萍
+2 位作者
李晓军
范守祥
王自维
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022年第12期3763-3768,共6页
针对已有的混合负载(HTAP)下物化视图异步增量维护任务生成算法主要面向多记录,无法面向单记录生成HTAP物化视图异步增量维护任务,导致磁盘IO开销的增加,进而降低HTAP物化视图异步增量维护性能的问题,提出面向单记录的HTAP物化视图异步...
针对已有的混合负载(HTAP)下物化视图异步增量维护任务生成算法主要面向多记录,无法面向单记录生成HTAP物化视图异步增量维护任务,导致磁盘IO开销的增加,进而降低HTAP物化视图异步增量维护性能的问题,提出面向单记录的HTAP物化视图异步增量维护任务的生成方法。首先,建立面向单记录的HTAP物化视图异步增量维护任务生成的效益模型;然后,基于Q-learning设计面向单记录的HTAP物化视图异步增量维护任务的生成算法。实验结果表明,所提算法在实现面向单记录生成HTAP物化视图异步增量维护任务的基础上,将平均每秒读写操作次数(IOPS)、平均CPU利用率(2核)和平均CPU利用率(4核)至少分别降低了8.49次、1.85个百分点和0.97个百分点。
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关键词
混合负载
物化视图维护
强化学习
Q-LEARNING
异步增量维护
单记录维护任务生成
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职称材料
基于查询频率的混合事务分析处理数据同步优化
4
作者
唐永金
孙家博
蔡鹏
《华东师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期26-35,共10页
混合事务分析处理(Hybrid Transaction Analytical Processing, HTAP)系统需要同时支持事务处理和查询分析两种工作负载.为了消除这两种负载之间的干扰, HTAP系统会为这两种负载指定不同的数据副本,分别处理OLTP (Online Transaction Pr...
混合事务分析处理(Hybrid Transaction Analytical Processing, HTAP)系统需要同时支持事务处理和查询分析两种工作负载.为了消除这两种负载之间的干扰, HTAP系统会为这两种负载指定不同的数据副本,分别处理OLTP (Online Transaction Processing)和OLAP (Online Analytical Processing)请求,并基于日志回放进行副本之间的数据同步. HTAP系统致力于同步OLTP数据到OLAP端以提供更新鲜的数据查询服务,日志的发送与回放速度是影响数据新鲜度的关键因素.本文在基于表分组的日志并行回放方法的基础上,针对HTAP负载特点,提出基于OLAP端查询频率的日志发送与回放方法.在保障数据一致性的前提下,本文所提出的方法提升了高频查询表日志的处理优先级,最终实现高效的日志发送、日志回放以及针对性的高频查询表数据优先展示,保证了HTAP系统数据的新鲜度.
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关键词
混合事务分析处理
数据新鲜度
日志回放
冲突检测
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职称材料
题名
支持混合事务和分析处理的数据库管理系统综述
被引量:
1
1
作者
王嵩立
荆一楠
何震瀛
张凯
王晓阳
机构
上海市数据科学重点实验室
复旦大学计算机科学技术学院
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期405-429,共25页
基金
国家自然科学基金(62072113)。
文摘
数据库管理系统根据应用场景分为事务型(OLTP)系统和分析型(OLAP)系统.随着实时数据分析需求增长,OLTP任务和OLAP任务混合的场景越来越普遍,业界开始重视支持混合事务和分析处理(HTAP)的数据库管理系统.这种HTAP数据库系统除了需要满足高性能的事务处理外,还需要满足实时分析对数据新鲜度的要求.因此,对数据库系统的设计与实现提出了新的挑战.近年来,在工业界和学术界涌现了一批架构多样、技术各异的原型和产品.综述HTAP数据库的背景和发展现状,并且从存储和计算的角度对现阶段的HTAP数据库进行分类.在此基础上,按照从下往上的顺序分别总结HTAP系统在存储和计算方面采用的关键技术.在此框架下介绍各类系统的设计思想、优劣势以及适用的场景.此外,结合HTAP数据库的评测基准和指标,分析各类HTAP数据库的设计与其呈现出的性能与数据新鲜度的关联.最后,结合云计算、人工智能和新硬件技术为HTAP数据库的未来研究和发展提供思路.
关键词
数据库系统
混合事务和分析处理
查询处理
数据库存储
存储模型
事务处理
Keywords
database system
hybrid
transactional
/
analytical
processing
(
htap
)
query
processing
database storage
storage model
transactional
processing
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
异构体系结构下的混合负载数据库自适应并行技术
2
作者
吴昊亮
刘永宏
危建朋
陈建宇
万珊
谷峪
机构
甘肃电力交易中心有限公司
东北大学计算机科学与工程学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第S01期89-94,共6页
基金
国家自然科学基金面上项目(61872070)。
文摘
混合负载处理(HTAP)数据库通过统一的平台处理不同的工作负载,消除数据在不同平台之间迁移和开发运营的成本,实现对最新事务数据的实时分析。针对在保证系统新鲜度的同时最小化在线事务处理(OLTP)和在线分析处理(OLAP)在系统运行过程中的相互干扰的问题,提出一种中央处理器/图形处理器(CPU/GPU)异构体系结构下的混合负载数据库自适应并行技术。首先,构建异构体系结构下的混合负载数据库系统;其次,针对系统中的数据新鲜度问题,提出基于固定时间段的任务调度方法,以分离数据同步与分析查询;再次,提出一种多流并行分析处理策略,以提高系统分析处理性能;最后,针对高新鲜度的场景提出热数据优化方法,以提供全局最高新鲜度。基于CH-benCHmark基准进行测试和对比实验结果表明,与BatchDB相比,所提混合负载数据库事务性能下降率减小了50%。所提优化策略可以在提供可预测的新鲜度的情况下提供最高的分析处理性能,在少量性能损失的情况下提供最高的新鲜度。
关键词
混合负载处理
图形处理器
在线事务处理
在线分析处理
异构体系结构
Keywords
hybrid
transactional
analytical
processing
(
htap
)
Graphics
processing
Unit(GPU)
OnLine Transaction
processing
(OLTP)
OnLine
analytical
processing
(OLAP)
heterogeneous architecture
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
面向单记录的混合负载下物化视图异步增量维护任务生成
3
作者
孙洋洋
姚俊萍
李晓军
范守祥
王自维
机构
火箭军工程大学
中国人民解放
火箭军工程大学
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022年第12期3763-3768,共6页
文摘
针对已有的混合负载(HTAP)下物化视图异步增量维护任务生成算法主要面向多记录,无法面向单记录生成HTAP物化视图异步增量维护任务,导致磁盘IO开销的增加,进而降低HTAP物化视图异步增量维护性能的问题,提出面向单记录的HTAP物化视图异步增量维护任务的生成方法。首先,建立面向单记录的HTAP物化视图异步增量维护任务生成的效益模型;然后,基于Q-learning设计面向单记录的HTAP物化视图异步增量维护任务的生成算法。实验结果表明,所提算法在实现面向单记录生成HTAP物化视图异步增量维护任务的基础上,将平均每秒读写操作次数(IOPS)、平均CPU利用率(2核)和平均CPU利用率(4核)至少分别降低了8.49次、1.85个百分点和0.97个百分点。
关键词
混合负载
物化视图维护
强化学习
Q-LEARNING
异步增量维护
单记录维护任务生成
Keywords
hybrid
Transaction/
analytical
processing
(
htap
)
materialized view maintenance
reinforcement learning
Q-learning
asynchronous incremental maintenance
maintenance task generation for single record
分类号
TP311.5 [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
基于查询频率的混合事务分析处理数据同步优化
4
作者
唐永金
孙家博
蔡鹏
机构
华东师范大学数据科学与工程学院
出处
《华东师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期26-35,共10页
文摘
混合事务分析处理(Hybrid Transaction Analytical Processing, HTAP)系统需要同时支持事务处理和查询分析两种工作负载.为了消除这两种负载之间的干扰, HTAP系统会为这两种负载指定不同的数据副本,分别处理OLTP (Online Transaction Processing)和OLAP (Online Analytical Processing)请求,并基于日志回放进行副本之间的数据同步. HTAP系统致力于同步OLTP数据到OLAP端以提供更新鲜的数据查询服务,日志的发送与回放速度是影响数据新鲜度的关键因素.本文在基于表分组的日志并行回放方法的基础上,针对HTAP负载特点,提出基于OLAP端查询频率的日志发送与回放方法.在保障数据一致性的前提下,本文所提出的方法提升了高频查询表日志的处理优先级,最终实现高效的日志发送、日志回放以及针对性的高频查询表数据优先展示,保证了HTAP系统数据的新鲜度.
关键词
混合事务分析处理
数据新鲜度
日志回放
冲突检测
Keywords
hybrid
transaction
analytical
processing
data freshness
log replay
conflict detection
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
支持混合事务和分析处理的数据库管理系统综述
王嵩立
荆一楠
何震瀛
张凯
王晓阳
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
异构体系结构下的混合负载数据库自适应并行技术
吴昊亮
刘永宏
危建朋
陈建宇
万珊
谷峪
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
面向单记录的混合负载下物化视图异步增量维护任务生成
孙洋洋
姚俊萍
李晓军
范守祥
王自维
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于查询频率的混合事务分析处理数据同步优化
唐永金
孙家博
蔡鹏
《华东师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
在线阅读
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职称材料
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