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面向远程内存图数据库的应用感知分离式存储设计
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作者 李纯羽 邓龙 +1 位作者 李永坤 许胤龙 《计算机科学》 北大核心 2025年第1期151-159,共9页
图数据在各种应用中日益普及,其因涵盖多种实体类型和存在丰富的关联关系而备受关注.对于图数据库用户而言,高效的图查询服务是保障系统性能的关键因素.随着数据量增加,单机图数据库很难满足将所有数据存储在内存中的需求,而分布式图数... 图数据在各种应用中日益普及,其因涵盖多种实体类型和存在丰富的关联关系而备受关注.对于图数据库用户而言,高效的图查询服务是保障系统性能的关键因素.随着数据量增加,单机图数据库很难满足将所有数据存储在内存中的需求,而分布式图数据库在拓展性和资源利用率方面受到挑战.基于RDMA的远程内存系统的引入为克服这些挑战提供了一种新的选择,通过分离计算和存储资源,实现了更为灵活的内存使用方式.然而,在使用远程内存的情况下如何最大程度地优化图查询性能成为了当前研究的重点问题.文中首先分析了利用操作系统分页机制透明使用远程内存构建图数据库存在的问题,并在应用层次上设计了远程内存图数据库的存储模型.根据不同数据的特点和访问模式,设计了属性图在远程内存中的存储结构,优化了数据布局和访问路径.实验结果表明,在本地内存受限的情况下,与透明使用远程内存相比,应用感知的设计方式的端到端性能最高提升了12倍. 展开更多
关键词 图查询 数据库 图存储 远程内存 属性图模型
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MMOS:支持超卖的多租户数据库内存资源共享方法 被引量:1
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作者 徐海洋 刘海龙 +2 位作者 杨超云 王硕 李战怀 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期27-35,共9页
多租户数据库为每个租户分配固定的资源配额,而这些资源配额通常未全部得到有效利用,这种静态分配策略导致资源利用率不高。若在不影响租户性能的前提下将未利用的空闲资源共享给其他租户使用,即实现资源超卖,则可以提高资源利用率、提... 多租户数据库为每个租户分配固定的资源配额,而这些资源配额通常未全部得到有效利用,这种静态分配策略导致资源利用率不高。若在不影响租户性能的前提下将未利用的空闲资源共享给其他租户使用,即实现资源超卖,则可以提高资源利用率、提升平台收益。为了支持资源超卖,需要准确预测租户的资源需求,动态地按需为租户分配资源。已有的针对多租户数据库的资源共享方法的研究对象主要是CPU资源,鲜有支持超卖的内存资源共享方法。鉴于此,在联机分析处理场景下,提出了一种支持超卖的多租户数据库内存资源共享方法MMOS(Multi-tenant database Memory resource Overselling and Sharing)。该方法通过准确预测每个租户的内存需求区间,按照区间上限为租户动态调整内存配额,在不影响租户性能的前提下,统一管理空闲内存资源以支持更多租户,实现内存超卖。实验结果表明,MMOS在租户负载动态变化的场景下具有较好效果。在不同资源量的资源池下,支持的租户数可以增加2~2.6倍,资源利用率峰值提升175%~238%。同时,每个租户的业务与性能未受影响。 展开更多
关键词 多租户数据库 资源超卖 内存资源 资源预测 资源分配
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面向内存数据库的类字典树索引综述与性能比较 被引量:4
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作者 储召乐 罗永平 金培权 《计算机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2009-2034,共26页
如何快速存取海量数据是大数据时代数据库系统面临的重大挑战.利用大内存构建内存数据库系统是实现大数据实时存取的可行途径.在此背景下,用于加速内存数据存取的内存数据库索引成为近几年国内外的研究热点.但是,内存数据库索引也面临... 如何快速存取海量数据是大数据时代数据库系统面临的重大挑战.利用大内存构建内存数据库系统是实现大数据实时存取的可行途径.在此背景下,用于加速内存数据存取的内存数据库索引成为近几年国内外的研究热点.但是,内存数据库索引也面临着诸多挑战.以常见的内存B+树索引为例,第一个问题是索引的空间效率较低,这是因为内存B+树索引的节点内部存在较大的空间浪费;第二个问题是索引的查询复杂度较高,B+树的查询复杂度受限于数据规模,随着数据规模的扩张,索引的搜索效率也会下降;第三个问题是变长数据支持弱,B+树对于变长键的支持比较差,往往难以适应实际应用的需要.近年来,由于字典树具有空间代价低、查询效率与数据规模无关、支持变长键等优点,逐步成为了内存数据库索引研究中的一个主要方向.本论文围绕面向内存数据库的类字典树索引,首先介绍了字典树的概念、特点和历史,然后系统梳理和总结了类字典树索引的现状和最新进展,之后提出了一种全新的分类方法对类字典树索引进行了分类.在此基础上,论文对主流的六种类字典树索引进行了实验,在多个数据集和负载上进行了性能对比,并基于实验结果讨论了类字典树索引的设计和使用建议,最后展望了未来类字典树索引的发展方向. 展开更多
关键词 内存数据库 字典树索引 性能对比
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基于分布式内存数据库的HIRFL-CSR真空监控系统 被引量:1
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作者 苟世哲 王彦瑜 +2 位作者 王永平 蒙峻 黄继江 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期150-154,共5页
简要介绍了国家"九五"重大科学工程——兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)真空监控系统的总体结构,分析了在Web构架下,基于分布式内存数据库的多层真空监控系统的实现方法。采用分布式内存数据库,解决了基于Web构架的分... 简要介绍了国家"九五"重大科学工程——兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)真空监控系统的总体结构,分析了在Web构架下,基于分布式内存数据库的多层真空监控系统的实现方法。采用分布式内存数据库,解决了基于Web构架的分布式实时应用环境下对系统和网络资源的消耗问题。在软件控制方面采用了统一调度,既简化了软件实现过程,又提高了系统的安全性、高效性和易维护性。该系统已成功运行。 展开更多
关键词 ORACLE timesten内存数据库 分布式实时控制 COM/DCOM 仲裁调度
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内存数据库关键技术研究 被引量:52
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作者 王珊 肖艳芹 +1 位作者 刘大为 覃雄派 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第10期2353-2357,共5页
随着存储器价格的下降、64位系统的引入和广泛使用,内存数据库(MMDB)技术得到了更广泛的研究,并出现了一些原型系统和商业系统。首先对比了内存数据库与磁盘数据库在查询处理、索引技术等几个方面的差异,总结分析了内存数据库的关键技... 随着存储器价格的下降、64位系统的引入和广泛使用,内存数据库(MMDB)技术得到了更广泛的研究,并出现了一些原型系统和商业系统。首先对比了内存数据库与磁盘数据库在查询处理、索引技术等几个方面的差异,总结分析了内存数据库的关键技术和研究内容,内存数据库需要研究的问题,最后展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 内存数据库 内存数据库存储管理 CACHE技术
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嵌入式实时内存数据库故障恢复技术 被引量:10
6
作者 肖迎元 刘云生 +1 位作者 刘小峰 廖国琼 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第8期77-79,105,共4页
故障发生后,迅速而有效地恢复对数据库系统而言是至关重要的。本文针对嵌入式实时内存数据库的特征,结合一个具体的嵌入式实时内存数据库系统(ARTs-EDB),给出了相应基于日志的恢复策略和实现技术。
关键词 嵌入式实时内存数据库 恢复 检验点 日志模式 实时内存数据库 数据库故障 嵌入式 恢复技术 内存数据库系统 实现技术
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一个支持实时内存数据库的恢复系统 被引量:13
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作者 刘云生 廖国琼 付蔚 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第3期460-463,共4页
实时数据库要求以内存数据库 (MMDB)作为其底层支持 .内存数据库存储介质的易失性 ,以及实时数据库系统应用目标的根本转变使得 MMDB数据库的恢复对系统整体性能的影响极大 .传统的数据库恢复技术已不再适用 ,为此本文给出了一个完整的... 实时数据库要求以内存数据库 (MMDB)作为其底层支持 .内存数据库存储介质的易失性 ,以及实时数据库系统应用目标的根本转变使得 MMDB数据库的恢复对系统整体性能的影响极大 .传统的数据库恢复技术已不再适用 ,为此本文给出了一个完整的支持实时数据库的 MMDB恢复系统 .文中给出了恢复系统的体系结构、重要数据结构、执行模型和执行算法 .同时 ,文中对一些关键技术 ,如 L 展开更多
关键词 实时内存数据库 日志 数据恢复系统 体系结构 数据库管理系统
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实时内存数据库的装入 被引量:26
8
作者 刘云生 李国徽 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期829-835,共7页
实时数据库 (real- time database,简称 RTDB)要求以内存数据库 (main memory database,简称 MMDB)作为其底层支持 .内存数据库的脆弱性使得数据库的装入 (包括初装和重装 )极为频繁 ,对系统性能影响极大 ,而传统的装入算法对实时内存... 实时数据库 (real- time database,简称 RTDB)要求以内存数据库 (main memory database,简称 MMDB)作为其底层支持 .内存数据库的脆弱性使得数据库的装入 (包括初装和重装 )极为频繁 ,对系统性能影响极大 ,而传统的装入算法对实时内存数据库不适用 .为此给出影响数据装入的实时数据及事务特征 ,并提出一种数据装入策略与算法 . 展开更多
关键词 实时数据库 内存数据库 数据库装入 数据存取优先级
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用于内存数据库的Hash索引的设计与实现 被引量:21
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作者 袁培森 皮德常 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第18期69-71,共3页
电信领域已成为数据密集型行业,需要高性能的数据库系统作为支撑系统,基于磁盘的数据库系统不能满足"实时"、"近实时"访问数据库的需求,将数据库核心数据驻留在内存中,可以使用内存数据库来满足需求。Hash索引是数... 电信领域已成为数据密集型行业,需要高性能的数据库系统作为支撑系统,基于磁盘的数据库系统不能满足"实时"、"近实时"访问数据库的需求,将数据库核心数据驻留在内存中,可以使用内存数据库来满足需求。Hash索引是数据库系统中广泛使用的索引技术之一,它能够快速地访问数据,易于设计和实现。该文根据内存数据库的特点,为电信网管系统的内存数据库设计并实现了Hash索引。 展开更多
关键词 内存数据库 Hash索引 磁盘数据库系统
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一种主动实时数据库的系统内存管理方法 被引量:8
10
作者 刘云生 何君辉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2004年第4期23-25,共3页
通过对一个主动实时数据库(ARTs DB)的研究,借鉴操作系统的内存管理机制,提出了一种具有现代应用特征的数据库系统内存管理模式。文中从ARTs DB的系统内存管理定义出发,探讨了主动实时数据库系统内存管理的目标及实现策略,并详细介绍了... 通过对一个主动实时数据库(ARTs DB)的研究,借鉴操作系统的内存管理机制,提出了一种具有现代应用特征的数据库系统内存管理模式。文中从ARTs DB的系统内存管理定义出发,探讨了主动实时数据库系统内存管理的目标及实现策略,并详细介绍了一种实现方法。 展开更多
关键词 主动数据库 实时数据库 系统内存 内存管理
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一种实时内存数据库组织与管理方法 被引量:21
11
作者 刘云生 吴绍春 +1 位作者 李国徽 胡国玲 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期469-473,共5页
文中首先给出了一种合理的内存数据库定义,然后针对实时的事务和数据特征以及各种存储介质的特性,提出了一种有效的实时内存数据库组织方法,并着重讨论了相应的数据安置策略和内外存数据交换策略.
关键词 内存数据库 数据库组织 数据安置 数据交换
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实时内存数据库分区模糊检验点策略 被引量:6
12
作者 廖国琼 刘云生 肖迎元 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1291-1296,共6页
检验点技术是实时内存数据库恢复的关键技术之一.在分析实时内存数据库数据特征基础上,给出了综合考虑数据和事务定时约束的数据检验点优先级计算方法.然后,结合内存数据库段式存储结构,讨论了一种基于数据段检验点优先级的分区模糊检... 检验点技术是实时内存数据库恢复的关键技术之一.在分析实时内存数据库数据特征基础上,给出了综合考虑数据和事务定时约束的数据检验点优先级计算方法.然后,结合内存数据库段式存储结构,讨论了一种基于数据段检验点优先级的分区模糊检验点策略PFCSSCP.通过性能测试,表明所提出的检验点策略能减低超截止期事务比率. 展开更多
关键词 实时数据库 内存数据库 数据库恢复 模糊检验点
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内存数据库在TPC-H负载下的处理器性能 被引量:10
13
作者 刘大为 栾华 +1 位作者 王珊 覃飙 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期2573-2584,共12页
Ailamaki等人1999年研究了数据库管理系统(database management system,简称DBMS)在处理器上的时间开销分解.此后,相关研究集中在分析DBMS在处理器上的瓶颈.但这些研究工作均是在磁盘数据库DRDBs(disk resident databases)上开展的,而... Ailamaki等人1999年研究了数据库管理系统(database management system,简称DBMS)在处理器上的时间开销分解.此后,相关研究集中在分析DBMS在处理器上的瓶颈.但这些研究工作均是在磁盘数据库DRDBs(disk resident databases)上开展的,而且都是分析DBMS上的TPC-C类负载.然而,随着硬件技术的进步,现代计算机的多级缓存结构(memory hierarchy)在逐渐地"上移".例如,容量越来越大的芯片内缓存(on-chip caches)和芯片外缓存(off-chip caches),容量越来越大的RAM,Flash Memory等等.为此,处理器负载分析的研究工作也应随之"上移".研究内存数据MMDBs(mainmemory resident databases)在计算密集型负载下的处理器行为特性.由于磁盘数据库的主要性能瓶颈是磁盘I/O,因而可以用索引、压缩等技术进行优化;然而,内存数据库的性能瓶颈却在于处理器和内存之间的数据交换.针对这一问题,首先分析了磁盘数据库和内存数据库在TPC-H负载下处理器性能瓶颈的差异,并给出了一些优化建议,提出了通过预取的优化方法.其次,通过实验比较了不同存储体系结构(行存储与列存储)对处理器利用率的差异,并探索了下一代内存数据库体系结构方面的解决方案.此外,还研究了索引结构对处理器多级缓存的影响,并给出了索引的优化建议.最后,提出一个微测试集用于评估内存数据库在DSS(decision support system)负载下处理器的性能及行为特性.研究结果会对运行于下一代处理器上的内存数据库体系结构设计和性能优化提供一定的实验依据. 展开更多
关键词 内存数据库 TPC-H负载 处理器特性
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主动实时内存数据库系统的数据交换策略及实现 被引量:6
14
作者 肖迎元 刘云生 廖国琼 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第29期11-14,125,共5页
实时数据库系统的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持。内存数据库事务在运行过程中没有内外存I/O,这就要求在对事务进行预处理(知识提取)的基础上合理地进行内外存交换。该文针对一个自主开发的主动实时内存数据库系统(ART-Ⅱ),... 实时数据库系统的高性能要求以内存数据库(MMDB)做底层支持。内存数据库事务在运行过程中没有内外存I/O,这就要求在对事务进行预处理(知识提取)的基础上合理地进行内外存交换。该文针对一个自主开发的主动实时内存数据库系统(ART-Ⅱ),介绍了其内外存数据交换的策略及实现。 展开更多
关键词 主动实时内存数据库系统 内存数据 库数交换 存取数据
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内存数据库中存储结构的实现机制 被引量:11
15
作者 钟宝荣 袁文亮 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第5期1213-1214,共2页
内存数据库是外存数据库的“工作版本”,它们无论在数据上、结构上等都应该保持一致性。怎么定义内存数据库的存储结构,特别当外存数据库中表的结构发生改变时,内存数据库中表结构的相应改变,都直接影响系统的性能。研讨了内存数据库结... 内存数据库是外存数据库的“工作版本”,它们无论在数据上、结构上等都应该保持一致性。怎么定义内存数据库的存储结构,特别当外存数据库中表的结构发生改变时,内存数据库中表结构的相应改变,都直接影响系统的性能。研讨了内存数据库结构的定义以及实现,并对静态和动态存储结构的机制作了详尽的分析,突出地反映了动态特性。 展开更多
关键词 内存数据库 内存组织 缓冲区管理 静态存储结构 动态存储结构
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主动实时内存数据库的组织与故障恢复 被引量:14
16
作者 刘云生 付蔚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第9期170-172,共3页
给出了一个支持主动实时的内存数据库的定义、层次存储结构和物理组织。在此基础上,讨论了MMDB的故障恢复,着重阐述了恢复中的重装策略。
关键词 主动实时内存数据库 数据库组织 重装 日志 检验点
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内存数据库的图论存取方法 被引量:8
17
作者 刘云生 许贵平 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期1095-1101,共7页
对内存数据库 (MMDB)而言 ,数据库的存储结构与存取方法是关键 ,文中给出了一种 MMDB组织与存取的图论方法 ,它引入“内存数据库图”(MM- DBG)的概念 ,提出了一种片段式的集数据和索引在一起的存储结构 ,具体给出了 MM- DBG上维护和关... 对内存数据库 (MMDB)而言 ,数据库的存储结构与存取方法是关键 ,文中给出了一种 MMDB组织与存取的图论方法 ,它引入“内存数据库图”(MM- DBG)的概念 ,提出了一种片段式的集数据和索引在一起的存储结构 ,具体给出了 MM- DBG上维护和关系查询操作的算法 ,并从存储空间和操作执行时间两方面进行性能分析 . 展开更多
关键词 内存数据库 数据库组织 性能分析 图论
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实时数据库系统的内存数据库组织与故障恢复 被引量:14
18
作者 刘云生 潘琳 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2001年第5期611-613,共3页
本文给出一种在内存数据库中能有效节约内存空间的数据组织结构——内存数据库图 (MM DBG) ,然后给出MM DBG的物理组织形式 .并重点讨论了基于 MM DBG的事务恢复和系统恢复算法 。
关键词 内存数据库 实时数据库系统 故障恢复 物理组织 数据交换
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Linux系统下Sybase数据库内存配置的优化 被引量:2
19
作者 梁正友 苏德富 +2 位作者 赵明 李颖 朱剑华 《计算机应用》 CSCD 2000年第12期43-45,共3页
通过探讨和研究Linux系统下Sybase数据库内存配置参数的特点 ,阐述了对Sybase服务器的优化内存配制参数的一些原则和方法 ,并给出一种测试方法和一组有指导意义的实验数据。
关键词 SYBASE LINUX 内存配制 优化 数据库
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一个适用于内存数据库系统的多维索引结构 被引量:6
20
作者 马洪连 杨波 姚建伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第29期211-213,共3页
树形结构一直都是数据库系统中建立多维索引最有效的方法之一,其中比较流行的有k-d树,R树等。但是对于内存空间极为宝贵的内存数据库来说,它们都有浪费内存的缺点。而T树作为内存数据库最常使用的一维索引结构,具有存取速度快,节约空间... 树形结构一直都是数据库系统中建立多维索引最有效的方法之一,其中比较流行的有k-d树,R树等。但是对于内存空间极为宝贵的内存数据库来说,它们都有浪费内存的缺点。而T树作为内存数据库最常使用的一维索引结构,具有存取速度快,节约空间的优点,但是对于多维索引的情况它的效率却不高。该文首先介绍了k-d树,R树的特点及缺点,然后介绍T树的特点,操作和在多维条件下的缺陷,并提出了一种网格+T树的结构对其进行改进,从而使它适用于多维索引的情况。 展开更多
关键词 内存数据库 索引 K-D树 R树 T树 网格文件
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