Linux下实时数据库系统设计

实时数据库是数据库领域中的一项新技术，是实时技术跟数据库技术相结合的产物。在Linux系统平台下进行以内存作为数据存储介质的实时数据库系统的设计，给出了实时数据库的系统结构．探讨了实时数据内存锁定的Linux实现。     

一种主动实时数据库的系统内存管理方法

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。     

DCS组态软件实时数据库系统的设计

实时数据库系统是DCS组态软件体系结构的关键部分。通过分析实时数据库的特点和DCS系统的使用要求，提出了采取传统数据库系统、文件系统和内存数据库系统兼用的多种存储介质来构建的实时数据库系统，并利用DLL来建立动态实时数据库，从而实现代码和资源共享，进而实现任务间的快速通信。最后给出了实时数据库及相关数据模型的实现方法实例。     

用于内存数据库的Hash索引的设计与实现

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。     

面向对象数据库中查询处理技术的研究

在面向对象数据库（OODB）中，查询处理是其中重要的部分。在联系关系数据库（RDB）查询处理的基础上，综合考虑了数据模型，查询模型和查询处理等因素，提出了一种全新的面向对象数据库系统（OODBS）查询策略，运用关系数据库系统（RDBS）实现技术可以有效地解决OODB领域的许多问题，使得OODB无论从语义上还是效率上都有可能成为最有前途的数据库系统。     

基于Micro VAXⅡ的分布式电网调度自动化系统中的数据库系统

实时数据库是电网调度自动化系统的核心和基础，其功能和性能如何，对整个系统将产生直接的影响。本文介绍了在Ｍｉｃｒｏ ＶＡＸⅡ上设计和实现的一个实时数据库系统，讨论了它的数据模式、存贮结构、查询方式及数据库接口等技术。同时也讨论了在ＶＭＳ操作系统和ＤＥＣｎｅｔ网络环境下，实现这一实时数据库系统的有关方法和技术。     

航天实时内存数据库存取机制MCacheTree的研究

考虑到空间环境探测、空间科学实验所产生的数据时效性比较强,为了对它们进行有效的管理,研究了提高实时性能的索引技术.由于IO速度较慢、外存延迟时间难以预测,实时数据库系统通常采取内存数据库技术.基于此,提出了一种新的适合航天实时内存数据库系统的索引结构:MCacheTree,它将内存缓存和检索树有机地结合起来,并应用延迟写和延迟删除的优化技术,有效地降低了查询时间,提高了实时性能.最后通过实验验证了该设计的高效性.     

内存数据库的一种数据组织方式

近年来,电信和金融领域的主要应用已经变成数据密集型应用,数据库系统在其中扮演了关键的角色.但传统的基于磁盘的关系数据库系统却不能满足上述应用高性能、实时/近实时数据访问的要求,内存数据库系统则可以很好地满足各种应用系统的实时数据管理需求.介绍了内存数据库的一种内部数据组织方式,并对各种核心对象的存储及数据结构进行了分析.     

基于OPC技术的电网监控系统RTDB的设计与实现

实时数据库系统能够很好地实现对过程监控系统中的数据管理、交换和共享。该文通过研究现有的实时数据库技术和当前最流行的工业标准接口OPC技术，设计了支持OPC标准的实时数据库系统方案，并根据电网监控系统的实际需要，初步实现了一个实时数据库系统平台，应用开发可以使用该数据库系统COM控件创建任何需要实时数据库支持的监控系统。测试表明该系统能够满足农电网监控系统对数据实时处理的要求。     

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。     

基于多重加权树的并行数据库查询优化方法

本文提出了一种基于多重加权树的查询优化方法，包括多重加权树并行查询计划模型、并行查询计划的复杂性模型和查询优化处工法。     

Implementation and evaluation of parallel query processing algorithms and data partitioning heuristics in object-oriented databases

Object-oriented database management systems (OODBMSs) provide rich facilities for the modeling and processing of structural as well as behavioral properties of complex application objects. However, due to their inherent generality and continuously evolving functionalities, efficient implementations are important for these OODBMSs to support the present and future applications, particularly when the databases are very large. In this paper, we present several parallel, multi-wavefront algorithms based on two processing approaches, i.e., identification and elimination approaches, to verify association patterns specified in queries. Both approaches allow more processors to operate concurrently on a query than the traditional tree-structured query processing approach, thus introducing a higher degree of parallelism in query processing. A heuristic method is presented for partitioning an object-oriented database (OODB). The main consideration for partitioning the database is load balancing. This method also tries to reduce the communication time by reducing the length of the path that wavefronts need to be propagated. Multiple wavefront algorithms based on the two approaches for tree-structured queries have been implemented on an nCUBE 2 parallel computer. The implementation of the query processor allows multiple queries to be executed simultaneously. This implementation provides an environment for evaluating the algorithms and the heuristic method for partitioning the database. The evaluation results are presented in this paper.Recommended by: Patrick Valduriez     

内存受限的实时内存数据库数据装入策略

实时数据库要求以内存数据库为其底层的支持。传统的内存数据库要求内存数据库能容纳全部外存数据库，因此没有数据装入的问题。而要实现内存受限的内存数据库，就是在内存数据库不能容纳全部外存数据库的前提下，保证一个事务执行前，其数据被装入内存。而内存数据库的脆弱性使得数据的装入比较频繁(包括初装和运行时装入)，因此传统的装入策略对实时内存数据库就显得不合适。为此给出了新的数据装入策略，并在此基础上实现了ERTMMDB(Embedded Real-time Main Memory Database)。     

主动实时内存数据库系统的数据交换策略及实现

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。     

Multidimensional Index Structures in Relational Databases

Efficient query processing is one of the basic needs for data mining algorithms. Clustering algorithms, association rule mining algorithms and OLAP tools all rely on efficient query processors being able to deal with high-dimensional data. Inside such a query processor, multidimensional index structures are used as a basic technique. As the implementation of such an index structure is a difficult and time-consuming task, we propose a new approach to implement an index structure on top of a commercial relational database system. In particular, we map the index structure to a relational database design and simulate the behavior of the index structure using triggers and stored procedures. This can be easily done for a very large class of multidimensional index structures. To demonstrate the feasibility and efficiency, we implemented an X-tree on top of Oracle8. We ran several experiments on large databases and recorded a performance improvement up to a factor of 11.5 compared to a sequential scan of the database.     

An efficient query optimization strategy for spatio-temporal queries in video databases

The interest for multimedia database management systems has grown rapidly due to the need for the storage of huge volumes of multimedia data in computer systems. An important building block of a multimedia database system is the query processor, and a query optimizer embedded to the query processor is needed to answer user queries efficiently. Query optimization problem has been widely studied for conventional database systems; however it is a new research area for multimedia database systems. Due to the differences in query processing strategies, query optimization techniques used in multimedia database systems are different from those used in traditional databases. In this paper, a query optimization strategy is proposed for processing spatio-temporal queries in video database systems. The proposed strategy includes reordering algorithms to be applied on query execution tree. The performance results obtained by testing the reordering algorithms on different query sets are also presented.     

移动实时数据库系统综述

移动实时数据库系统涉及到信息处理技术、分布式计算技术、移动通讯技术、实时处理技术等多个学科领域,是当前信息领域中前沿、开创性的课题。论文对移动实时数据库系统的体系结构、系统需求及移动实时环境下事务模型、数据复制和缓存、位置相关查询、数据广播、故障恢复等相关研究做了一个综述。     

APPROXIMATE-a query processor that produces monotonically improvingapproximate answers

APPROXIMATE, a query processor that makes approximate answers available if part of the database is unavailable, or if there is not enough time to produce an exact answer, is described. The processor implements approximate query processing, and the accuracy of the approximate result produced improves monotonically with the amount of data retrieved to produce the result. The monotone query processing algorithm of APPROXIMATE works within a standard relational algebra framework. APPROXIMATE maintains semantic information for approximate query processing at an underlying level, and can be implemented on a relational database system with little change to the relational architecture. It is shown how APPROXIMATE is implemented to make effective use of the semantic support. The additional overhead required by APPROXIMATE is described     

位图连接索引服务机制研究

位图连接索引是数据仓库中一种有效的优化表间连接操作性能的索引机制。在大内存分析处理应用场景下,位图连接索引不仅需要权衡索引的内存和CPU开销,还需要进一步考虑处理器平台所带来的性能收益和数据访问延迟。提出了基于服务的位图连接索引管理机制,其主要特点体现在三个方面：独立于数据库的自管理索引机制;基于存储空间约束的TOP K关键字位图连接索引机制;处理器敏感（processor-conscious）的位图连接索引技术。索引服务将索引从数据库中内置的数据结构变成数据库外的索引服务层,通过对用户查询负载的分析模块和索引服务管理模块改变传统的由数据库管理员人工管理索引的模式,同时借助于协处理器和内存云技术提高索引服务的性能和灵活性。实验测试结果表明,索引服务机制能够有效地提高索引存储和访问效率,在通用GPU的强大并行处理能力的支持下,位图连接索引服务的性能和数据库整体查询处理性能都得到了显著的提升。