一个支持实时内存数据库的恢复系统

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很大，传统的数据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LAW日志的可行性进行了详细分析和论证。     

主动实时内存数据库的组织与故障恢复

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。     

一种内存数据库物理数据组织与管理方法

用内存数据库(MMDB)作为主动实时事务的底层支持是必要且最为理想的,本文给出一种合理的内存数据库定义,针对一个支持主动实时事务的内存数据库系统ARTs—MMDBS,讨论相应的MMDB的物理数据组织与管理方法,包括其数据空间组织、索引结构、以及内外存数据交换策略。     

内存数据库组织分区法的评析

实时数据库系统(RTDBS)的高性能要求以内存数据库(MMDB)作底层支持。内存数据库分区方法是将数据库逻辑对象存储在内存中的组织管理方法。该文提出了比较不同的数据库组织分区方法的模型和方法,试图找出适合于内存数据库的分区方法。     

内存数据库相关技术的研究与分析

所谓内存数据库,简单地说就是任何时刻任意一个活动事务所操作的数据集都要存放在内存中,换句话说,内存数据库系统就是数据库的“工作版本”常驻内存的数据库系统。显然,它要求较大的内存量,至少应能存储当前处理的数据,但并不要求在任何时刻整个数据库都存放在内存。内存数据库是支持高性能信息处理的有力工具,是实现诸如实时数据库、智能数据库等的基础,其核心问题是数据库的存储结构及存取方法,以提高空间利用率。为此,首先讨论了内存数据库的定义,接着分析了并发控制﹑MMDB的逻辑优化规则﹑动态降低锁粒度和动态提高锁粒度,最后做了总结。     

内存数据库相关技术的研究与分析

所谓内存数据库,简单地说就是任何时刻任意一个活动事务所操作的数据集都要存放在内存中,换句话说,内存数据库系统就是数据库的“工作版本“常驻内存的数据库系统.显然.它要求较大的内存量,至少应能存储当前处理的数据,但并不要求在任何时刻整个数据库都存放在内存.内存数据库是支持高性能信息处理的有力工具,是实现诸如实时数据库、智能数据库等的基础,其核心问题是数据库的存储结构及存取方法,以提高空间利用率.为此,首先讨论了内存数据库的定义,接着分析了并发控制、MMDB的逻辑优化规则、动态降低锁粒度和动态提高锁粒度,最后做了总结.     

关键业务中内存数据库的T树索引优化

在关键业务中，提高DBMS性能的一个途径是把数据库放在主存巾而不是硬盘中，这样便可以设计新的数据结构和算法，来提高内存数据库(MMDB)的效率。该文列举了当前MMDB研究中关于索引结构的一些成果，并设计了一个新的索引结构——T-tail树，最后给出T-tail树的主要算法和这些算法的性能分析。结果表明在内存数据库中，T-tail树具备非常好的性能。     

面向复杂对象的高性能内存映射数据库MMDB

为提高数据存取效率,更好地支撑后台业务系统的高性能高并发要求,实现一种基于内存映射的非关系型嵌入式数据库系统MMDB。结合类型定义模板、数据预处理器、内存映射文件、自定义内存分配器、地址空间管理等多项技术,支持以键值结构存储任意C/C++格式数据类,为复杂数据对象提供极快存取速度,尤为适用于部分特定的数据量庞大、数据对象复杂、访问读多写少的后台服务系统场景。实验结果表明,在复杂对象存取场景时,与目前主流内存数据库相比,MMDB拥有明显的效率优势。     

内存数据库中一种改进的图论存取方法及其性能分析

内存数据库是支持高性能信息处理的一种方法，对于内存数据库而言，数据库的存储结构与存取方法是关键。本文给出了一种内存数据库组织与存取的改进图论方法，并对该方法给几个基本的查询处理操作所能带来的优势进行了探讨，最后从存储空间和操作执行时间两方面进行了性能分析，结果显示改进的图论方法能提供很好的性能。     

实时内存数据库的装入

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.     

基于非易失性内存的持久化嵌入式内存数据库

随着近年来嵌入式应用的复杂化和多样化,工业界和学术界提出来用内存数据库满足嵌入式系统对数据处理性能不断提升的要求.然而,现有的内存数据库需要在磁盘或闪存等外存上持久化存储真实的数据库备份,并且以I/O操作的方式将数据库的更新操作同步回外存,有极大的性能开销.此外,这类数据库即便直接部署在新型非易失性内存（non-volatile memory,简称NVM)中,也因为缺乏内存中的持久化机制而不能脱离外存.针对现有内存数据库的不足,提出一套面向NVM的持久化内存数据库设计方案.该方案直接用数据库独立管理NVM,持久化存储NVM的空间信息以及内存数据库的元数据.依据该方案,在典型的内存数据库Redis的基础上实现了可在NVM上持久化的内存数据库.实验结果表明,该方案与既有Redis的持久化方案AOF相比,数据库的启动速度可提高2 400倍,关闭速度可提高5倍,set操作的速度可提高58倍,delete操作的速度可提升34倍.     

具有服务仲裁机制的内存数据库管理器的研究与设计

介绍了一个具有服务仲裁机制的多线程内存数据库管理器（CS21）的研究与设计，重点阐述了CS21中的数据库服务仲裁器（DSM），DSM采用指数平均法进行消息执行时间的预测，如果一个消息预计可以在给定的时限内执行完，则该服务请求将被接受，否则就被抛弃，以提高系统的实时性，另外，还简述了CS21中的内存管理及数据索引技术，该系统已经在一个移动通信系统中得到了应用，实际应用表明，DSM对系统负荷进行了有效的控制，从而获得了较高的系统实时性。     

基于两步备份机制的内存数据库恢复方法研究

在内存数据库中,数据库的备份、日志存储及异常情况下的系统恢复需要执行大量费时的磁盘I／O操作,这必将成为系统的瓶颈,传统的恢复方法基本上都是通过备份日志来确保数据库快速恢复到一致性状态。本文在Song’s No-Log Recovery Mechanism的基础上,结合影子内存技术,提出一种基于两步备份机制的内存数据库恢复方法,较之传统恢复方法,它无需记录日志,既可以减少恢复时间,又可确保响应时间的快速性。     

工程数据库管理系统EDBMS／3的内存管理及实现

本文讨论了自行研制的工程数据库管理系统ＥＤＢＭＳ／３的内存管理技术，对系统缓冲区和表工作区的有效管理及对外存的块读写操作，减少了表切换和元组切换的Ｉ／Ｏ操作，从而提高了ＥＤＢＭＳ／３的存取效率。     

内存数据库系统SwiftMMDB存储管理的设计与实现

该文在深入研究内存数据库系统存储管理技术的基础上,给出了自主开发的内存数据库系统SwiftMMDB存储管理模块的设计与实现方案,针对不同种类的应用背景,设计了两种数据库系统的运行结构以加快本地数据访问;分析并比较了三种内存空间分配方式,使SwiftMMDB能够根据不同应用场合的需求特点选用不同的底层内存分配方式;将哈希索引与T树索引相结合对查询进行优化,提高内存数据库的查询效率。     

面向存储管理的RFID中间件设计与实现

现代物流对信息获取的及时性和准确性提出更高的要求.将RFID技术应用于物流容器,用以保存动态的物流信息,由此提出了信息容器的概念.针对RFID系统缺少存储管理、读写器对标签数据访问效率低的问题,设计实现了标签操作系统（tag operating system,简称TOS）RFID中间件体系.TOS依据电子产品代码（electronic productcode,简称EPC）的长度对标签内存进行分页,在标签内存中构建位示图以索引存储空间使用状态,应用数据存储格式标识提升内存分页的灵活性,并在上位机建立实时内存数据库提高对标签数据查询的效率.实验结果显示,TOS中间件可以提高读写器对标签数据的操作效率. TOS中间件可普遍应用于物品的生命周期管理.     

空管系统中内存数据库的设计与实现

空中交通管制(ATC)系统对数据高速同步的要求越来越高,而目前所使用的传统式集中数据库存取数据的速度已远远不能满足ATC系统的需求。为此,结合ATC系统的特殊需求,设计并实现了一种基于type-index-value的内存数据库,该数据库具有良好的可移植性,可有效提高系统性能以及对数据的存取能力。     

实时主存数据库事务的预处理

本文提出了一种支持实时事务的预分析算法和基于该算法的主存数据库内外存替换策略．它首先预分析实时事务以获得事务存取行为的知识，再在事务执行时，进行基于这些信息的存取及内外存数据交换，从而实现主存数据库管理和支持实时事务的定时限制.     

关系型数据库内存化存储模型研究

大数据环境下,磁盘数据库存在高并发I/O瓶颈,磁盘数据内存化是解决传统关系型磁盘数据库I/O瓶颈的有效方案。已有的内存化技术存在数据丢失、配置复杂等问题。基于内存数据库Redis,以典型开源关系型数据库MySQL为例,提出一种解决关系型数据库磁盘I/O瓶颈的轻量级内存化解决方案,实现MySQL的内存化存储。同时构建行式键值（RB-KVM）和分段列式键值交叉（PCB-KVCM）存储转换模型,实现异构数据库存储模型的转换和自动化数据迁移。通过分析对比,RB-KVM数据存取效率更高,而PCB-KVCM具有更高的内存利用率且在时间开销上优于RB-KVM。通过实际运行分析,该技术不仅提高了数据库在高并发场景下的吞吐能力,实现了海量热点数据的高效存取,在实际应用中也更加快捷,实施成本更低。