主存数据库技术研究及一个原型系统的构造

【作者】 张建英；

【导师】 陈连玉；

【作者基本信息】 大连理工大学 ， 计算机软件与理论， 2003， 硕士

【摘要】 主存数据库是数据库技术的一个分支，一般指将整个数据库存放于主存之中，通过简化操作、精简代码来缩短系统的响应时间，增加系统的吞吐量。它特别适用于一大类实时应用系统。传统的基于硬盘的数据库即使全部放入主存中也不是主存数据库，因为这些数据库系统是针对磁盘特性进行设计的，而非针对内存特性设计的。执行同样的操作，两者有很大的差别，主存数据库比使用大内存的传统数据库系统响应速度要快很多。本文在对主存数据库技术进行学习与探讨的基础上，给出了一个主存数据库系统的原型。在该原型系统中实现对于数据库结构的定义、对象存储格式定义，日志类型、日志记录格式的定义，以及数据库对象标识OID的分配管理等。在该原型系统中着重对主存数据库系统中基于日志的恢复及T树的实现技术展开工作。WAL(Write Ahead Logging)是指当执行检查点时，相应的日志记录刷新到稳定存储器前,不允许对数据库做实际的更新。WAL使编码复杂，对于系统的性能影响很大。原型系统中实现了乒乓检查点策略，使得该系统不受WAL规则约束，更易于实现，代码更精简，操作执行时间更短。T树是主存数据库技术中重要的索引树结构，原型系统中不但使用T树来做索引结构而且采用T树进行数据库自由空间管理。另外，原型系统中采用了原子操作、混合日志、数据库空间伪释放、成组提交、两趟扫描恢复、同步加载等方面的技术。在本文的最后给出了对该原型系统性能的简单测试与分析。更多还原

【Abstract】 Main memory DBMS is a branch of DBMS technologies. It decreases the response time, increases the throughput，and adapts to many real-time systems by loading the entire database into memory, simplifying the operations and condensing the code. A prototype of MMDB is introduced in this thesis on the basis of research and discussion. Database structure definition, object store structure definition, log record type and structure definition, OID management are realized in this prototype. This paper is focused on the log-based recovery and T tree technologies. In the process of checkpoint, WAL(Write-Ahead Logging) rule does not permit updating the database before the corresponding log records having been written into the log file. WAL not only has serious effects on the performance of the database system but also makes coding complex. The Ping-Pang checkpoint algorithm to be realized in this thesis is not confined by the WAL, and it can make the system more efficiently and decrease the system response time remarkably.T tree, which is the most significant index structure in MMDB, is used not only as index but also as database free spaces manager in this prototype.Moreover, atomic operation, hybrid logging, database spaces pseudo-release policy, group commit, two-way-scan recovery and synchronous database loading algorithm are adopted in this prototype. Simple performance tests and analyses are given in the end of this thesis.更多还原