一种应用于闪存数据库的高效B+树索引机制

为解决现有闪存数据库索引机制无法同时具备高索引更新性能和高检索性能的问题,提出一种应用于闪存数据库的高效B+树索引机制。该机制采用日志方式更新索引,利用日志缓存区保证日志快速写入闪存。针对日志方式检索效率低的缺陷,设计节点日志映射表,通过哈希映射直接索引节点更新记录,避免全局搜索节点日志。将更新日志整合为B+树逻辑节点,使索引检索转化为B+树深度搜索,在此基础上设计节点缓存区,提高节点检索效率。实验结果表明,该机制相比日志型索引机制BFTL,更新效率提高了51%、检索效率提高了2.3倍,相比基于Nand闪存转换层的B+树索引机制,在保证与其相当的高检索效率的同时,更新效率提高了2.4倍。     

基于多线程的并行实例恢复方法

针对数据库实例恢复串行化执行效率低的问题,以神通数据库为基础提出一种基于多线程的并行实例恢复方法。首先,在数据库原有实例恢复模型基础上,增加"构建脏页表"和"脏页预取"两个步骤,得到改进后的实例恢复模型;其次,结合多线程并发处理思想,提出并行实例恢复方法,对改进的实例恢复模型进行并发处理;最后,由于采用回滚段进行undo日志管理,可以实现undo日志的正常数据化管理,提前结束实例恢复。通过进行TPC-C基准测试,并行实例恢复方法的读取、解析redo日志效率与原有方法相比提高了2~7倍,重做redo日志效率提高了4~9倍,整体所用时间减少为原有方法的20%~40%。实验结果表明,并行实例恢复方法实现了各阶段的并行化,减少了实例恢复所需时间,保证了数据库在实际应用中的高效性。     

基于事务日志的数据库恢复机制研究

数据库恢复是保障数据库安全性的一个重要机制。通过分析事务日志的工作原理,结合数据库的备份,提出基于事务日志的数据库恢复机制。该机制实现数据库在故障点（特定点）的完整恢复,保证数据库的安全。     

Oracle数据库日志文件损坏时修复方法的实验研究

Oracle数据库日志文件记录了对数据库进行的所有操作,而日志文件又分为重做日志文件和归档日志文件.重做日志可用于进行实例恢复,但如果数据文件意外丢失或损坏,则必须要用到归档日志.针对归档或非归档日志文件损坏或丢失时,数据库发生故障的情况,用模拟故障的方法研究了不同情况下的修复方法.     

HV-Recovery:一种闪存数据库的高效恢复方法

和磁盘相比,闪存作为一种新型的存储设备,具有读写速度快、抗震、省电、体积小等优点.因此,当前的研究普遍认为闪存将取代磁盘成为新一代的数据库二级存储设备.但是,由于闪存具有和磁盘不同的一些固有的读取特性,将当前基于磁盘设计的数据库直接移植到闪存上时,并不能充分发挥闪存设备的优越性.在数据库的恢复过程中,由于闪存的异地更新和重写之前先擦除的特性将带来大量高代价的小的随机写,直接使用传统的恢复方法在闪存数据库中就更难以充分利用闪存的优越性.因此,文中提出了一种对闪存中天然存在的数据的历史版本来进行管理和利用的恢复方法HV-recovery,来改进undo恢复的性能.通过和开源数据库Oracle Berkeley DB的比较,实验结果表明HV-recovery是原有的恢复算法性能的2～8倍,充分说明了其优越性.     

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。     

基于数据块的关系数据库日志挖掘技术

在关系型数据库中数据库通过Redo日志来实现事物的快速提交,并记录事物的操作过程与操作内容.通过对Redo日志的分析与变化数据内容的捕获,将变化数据传送到灾备端,并在灾备端实现变化数据的写入,是目前数据库复制最主要实现原理.本文分析了oralce数据库Redo日志文件结构,阐述了日志文件头标志位信息.结合Redo 日志文件头定位分析技术,给出了一种基于数据块的数据库Redo日志挖掘算法.通过测试分析,验证了该Redo日志挖掘技术的可行性与可靠性.最后展望了下一步的研究方向.     

Oracle数据库非归档模式重做日志恢复方法

Linux系统是在企业中广泛使用的操作系统,企业亦多基于该操作系统安装数据库。当数据库运行在非归档模式中,且数据库处于无日志备份的情况时,一旦重做日志文件丢失将会导致数据库不可用。针对Oracle数据库重做日志文件丢失问题,提出一种非归档模式下的重做日志恢复方法。实验证明,该方法能有效实现重做日志的无备份恢复。     

一种针对块内日志存储模型的缓冲区管理方法

闪存的擦后写特性,使其对小粒度随机更新为主的数据库应用,存在较大的更新时延.基于块内日志的存储管理模型提出了一种使用日志的方法,有效地解决了该问题.但是由于没有考虑数据访问的冷热特性,使得热擦除块合并操作非常频繁,同时它们采用的强制日志刷新策略导致闪存日志区存在严重的碎片问题.针对上述问题,本文提出一种基于数据冷热检测的双链表缓冲区算法DLPA,它根据数据的访问特性动态地分配日志页大小,可以有效减少擦除块合并操作,同时在日志刷新至闪存时,结合两种日志打包策略,有效地改善了日志区碎片问题.实验显示,该算法在增加少量存储开销的前提下,显著地优于现有算法.     

嵌入式实时内存数据库故障恢复技术

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。     

Design and implementation of MLC NAND flash-based DBMS for mobile devices

Recently, Multi-Level Cell (MLC) NAND flash memory is becoming widely used as storage media for mobile devices such as mobile phones, MP3 players, PDAs and digital cameras. MLC NAND flash memory, however, has some restrictions that hard disk or Single-Level Cell (SLC) NAND flash memory do not have. Since most traditional database techniques assume hard disk, they may not provide the best attainable performance on MLC NAND flash memory. In this paper, we design and implement an MLC NAND flash-based DBMS for mobile devices, called AceDB Flashlight, which fully exploits the unique characteristics of MLC NAND flash memory. Our performance evaluations on an MLC NAND flash-based device show that the proposed DBMS significantly outperforms the existing ones.     

事务处理日志与数据的安全恢复

事务日志是数据库系统实现完全数据恢复的必要条件,文中深入分析了事务处理日志用于数据库恢复的作用机理,并提出了事务日志的安全配置原则。本文的技术思想与方法对DBA的日常数据维护具有重要的指导意义。     

基于非易失存储器的事务存储系统综述

随着非易失存储器的出现和广泛使用,存储体系结构正在发生根本改变.传统数据库系统与文件系统事务处理技术大多基于磁盘设备,设计之初并未考虑非易失存储器特性.为了充分利用非易失存储器特性,缩小计算机系统的I/O性能与CPU处理性能之间的差距,基于非易失存储器的事务存储系统与技术成为了研究热点.首先讨论了软件层事务处理技术的现状,分别介绍了传统数据库系统与文件系统事务处理常用技术;然后依据闪存和相变内存进行划分,对现有基于非易失存储器的事务存储系统与技术进行了讨论;最后给出了基于非易失存储器的事务存储系统研究展望.在基于闪存的事务存储相关研究中,首先分析了使用传统设备接口闪存设备加速事务处理的系统设计,然后重点分析了基于专用事务接口的事务闪存存储系统研究,并对基于闪存的事务存储系统不同研究进行了比较.在基于相变内存的事务存储相关研究中,分别分析并比较了相变内存在主存环境和外存环境提供事务处理的技术,重点讨论了日志与缓存融合技术、细粒度日志技术等关键问题.     

基于闪存的数据库性能评测与优化分析

随着闪存容量的不断提升,技术的不断成熟,闪存数据库成为数据库的热点研究领域之一.了解闪存的IO特性,以及现有数据库产品在闪存上的性能瓶颈所在是闪存数据库设计改进的首要一步.目前广泛使用的是由闪存制造的固态硬盘,而固态硬盘与闪存芯片的特性又有很大不同.首先测试了固态硬盘的基本IO特性,接着使用TPC-B标准对部署在固态硬盘上的通用数据库产品进行了评估.分析了缓冲区大小、CPU处理能力、用户并发数等对基于闪存数据库性能的影响.最后,结合测试结果,从数据组织、数据库资源利用等多方面给出优化建议.     

基于iFIX操作日志模块设计与实现

针对工业生产中实时监控软件的不足,设计了一种系统操作的日志记录方案.该方案分为操作日志插入、删除和查询三个部分.当对系统进行操作时,记录下当前操作状态,然后生成一条日志记录,并将其存入数据库的日志表中.同时,可以通过调用日志表删除和查询等接口对日志表进行管理.方案实现了对系统操作的实时跟踪,为系统出错恢复和故障诊断提供...     

一种实时动态数据库故障恢复策略

分布式实时内存数据库通常使用在时间关键型应用中,对这些应用而言,故障后能迅速而有效地恢复是至关重要的.首先通过分析分布式实时内存数据库故障恢复需求,给出了其恢复正确性准则.然后提出了一种基于日志的实时动态故障恢复模式RTDCRS(real-time dynamic crash recovery scheme),并证明了其正确性.RTDCRS采用了集成分区日志和短暂日志特性的实时日志模式,同时使用非易失性高速存储设备作为日志存储区,以尽可能地降低系统正常运行时日志代价.在站点故障后的恢复策略上,给出了基于分类恢复思想的动态恢复策略,以尽可能地减少故障站点停止服务的时间.性能测试结果显示,RTDCRS在事务错过截止期比率和站点停止服务时间两方面与传统的故障恢复模式相比具有明显的优越性.     

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。     

Adaptive in-page logging for flash-memory storage systems

Flash memory is widely used in embedded devices and enterprise storage systems. Currently, flash-based storage devices usually use a flash translation layer (FTL) to cope with the special features of flash memory. Many methods for the design and implementation of the FTL have been proposed, such as BAST (block-associative sector translation), FAST (fully associative sector translation), and IPL (inpage logging), of which IPL has been demonstrated to have the best performance. However, IPL offers little consideration to reducing merge operations that consequently result in the degradation of the overall performance of flash-memory storage systems. We propose an improvement to IPL, called adaptive IPL (AIPL). The idea of adaptive IPL is to make the log region in a block resizable, therefore a hot block (i.e., a write-intensive block) will use a large log region so as to absorb more page updates and in turn reduce the merge operations, while a cold block, i.e., a block rarely written to, will use a small log region. This is realized by first detecting the update pattern of a block and then presenting an updatepattern-based algorithm to dynamically adjust the log region size of a newly allocated block. We conduct experiments on TPC-C traces and synthetic traces and compare the performance of AIPL with other competitors in terms of merge count, write count and elapsed time. The results demonstrate that compared with IPL, AIPL can reduce merge operations by 65% and write operations by 54% on average.     

Oracle数据库的故障恢复机制

Oracle数据库作为一款主流的商业关系数据库,具有高伸缩性、高可用性等特点,能在集群环境中凸显优势。但在Oracle实际应用中,数据库管理员(DBA)会遇到数据库故障,在软件方面如数据库指令的异常中断、操作系统的系统组件破坏、病毒感染等,在硬件方面如内存故障、硬盘容量不足、电源崩溃等,这些都给日常的管理和维护造成了很大的困难。文章重点介绍了DBA对Oracle故障进行系统恢复的几种常见方法及其原理。