嵌入式实时内存数据库恢复子系统的设计

首先分析了嵌入式实时环境的特点,以及需要考虑的问题。然后根据分析,为嵌入式实时环境下运行的内存数据库管理系统设计了一个恢复子系统,包括日志、检验点、备份、恢复处理4个方面,并进行了讨论。     

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。     

嵌入式内存数据库恢复机制的设计与实现

根据嵌入式系统环境的特点及其恢复需要,提出一种基于逻辑日志的嵌入式内存数据库恢复子系统设计模式。该子系统采用一主两副的节点模式,保证了数据对象恢复时状态与逻辑日志写时状态的一致性。经过验证试验表明该子系统有效减少了日志信息量,缩短了系统的恢复时间,提高了系统的性能。     

基于实时日志的嵌入式实时数据库恢复策略

在分析嵌入式实时数据库数据和事务特征的基础上,讨论了嵌入式实时数据及事务的一致性约束,包括内部一致性、时间一致性(外部一致性和相互一致性).为满足各种一致性,针对不同类型的数据和事务给出了识时恢复的正确性准则.基于这些约束,设计了实时日志及相应的恢复算法.性能分析结果表明,所给出的恢复方法在减低超截止期事务比率、节省系统开销等方面都具有较好性能.     

支持嵌入式实时内存数据库的检验点策略及重做起点确定策略

嵌入式环境下实时内存数据库系统发生故障时要求能快速恢复,检验点策略是实时内存数据库恢复的关键技术.本文基于一个自主开发的嵌入式实时内存数据库原型系统ART-I,提出一种支持该系统故障恢复的模糊检验点策略,并给出两种故障恢复时重做起点的确定策略.通过性能测试表明:所提出的检验点策略及重做起点的确定策略能提高实时事务满足截止期的比率,提高了整个系统的性能.     

实时数据库系统的内存数据库组织与故障恢复

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(MMDBG),然后给出MMDBG的物理组织形式.并重点讨论了基于MMDBG的事务恢复和系统恢复算法,在最大程度上提高系统的响应时间和支持实时事务.     

空间实时内存数据库恢复机制研究与实现

为了满足空间应用对数据管理的实时性和可靠性的要求,针对Swallow空间实时内存数据库设计了一个内存数据库的恢复机制,结合日志驱动修改、影子页面、模糊检查点的思想实现了内存数据库数据和日志的快速备份以及在内存数据库出现事务故障和系统故障时的恢复策略.实验表明该策略保证了事务的并发度,并且在事务故障和系统故障时都有着较高的恢复效率.     

实时内存数据库分区模糊检验点策略

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PFCS-SCP. 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.     

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。     

支持实时内存数据库不间断服务的恢复技术

实时内存数据库的目标是尽量不使用I/O操作,但在实时内存数据库的恢复子系统中,有两类I/O——刷新内存中的数据到外存和写日志无法避免。该文提出一个双机系统,无须直接写数据到外存,当一个节点失效时,仍能提供不间断服务,且在恢复的过程,对整个系统的性能基本没有影响。     

实时内存数据库的内外存交换

实时数据库系统(RTDBS)的高性能要求以内存数据库(MMDB)作为其底层支持,为了保证MMDB在事务的执行过程中没有内外存的I/O,必须设计合理的存贮结构,提供合适的数据安置策略,给出合理的内外存交换算法。本文给出了适合实时应用要求的四层存贮体系结构,详细讨论了实时应用环境下的数据及事务特征,然后针对它们的特征,给出了一个内外存交换算法。     

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)。     

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。     

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.     

基于预分析的实时主存数据库设计

讨论了一种实时主存数据库。考虑到主存数据库特点,通过在事务预分析时确定事务的读写集合,文章给出了一种基于预分析的无冲突并发控制方法。同时,文中给出了基于预分析的数据库具体实现。     

内存数据库的图论存取方法

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。