集群監(jiān)控系統(tǒng)中內存數據庫的設計與應用研究.pdf

1、自上世紀80年代以來,內存數據庫相關技術飛速發(fā)展并且得到了越來越多的研究和關注。目前應用程序的規(guī)模和復雜度不斷增加,尤其是大量Web應用的產生和發(fā)展,應用系統(tǒng)對于為其提供數據存儲功能的數據庫系統(tǒng)提出了更高的性能要求。傳統(tǒng)的數據庫系統(tǒng)是基于磁盤文件進行數據管理的,大量的內外存I/O開銷嚴重影響了系統(tǒng)的整體性能,已經逐漸無法滿足日益提高的性能要求。隨著半導體價格大幅下跌,利用大量內存來實現內存數據庫已經成為可能。由于使用內存作為主要存儲介質

2、,避免了內外存交換的大量開銷,內存數據庫的訪問性能遠遠高于磁盤數據庫,為支撐高性能系統(tǒng)提供了新的思路和方案。但是內存數據庫由于儲存介質的變化,使其在結構、特性和設計實現等諸方面都不同于傳統(tǒng)的磁盤數據庫,需要針對內存特點重新考慮和研究。在高并發(fā)集群監(jiān)控系統(tǒng)中,一方面,部分數據的增刪操作十分頻繁,而傳統(tǒng)的內存數據庫空間管理方法(數組式、區(qū)段式、鏈表式等)在空間申請和回收上有較高的運行開銷,在頻繁的數據增刪請求下,會影響系統(tǒng)的整體性能;另一方

3、面從整體上看,該系統(tǒng)中數據的修改操作數量遠小于讀取操作的數量,傳統(tǒng)的封鎖機制要么粒度太粗(如數據庫級鎖)影響并發(fā)度,要么粒度太細(如記錄級鎖)產生了過高的鎖開銷和并發(fā)控制代價,也會影響到系統(tǒng)的整體表現。
　　本文通過介紹內存數據庫的發(fā)展、特點、相關概念以及技術,并且結合本人實際項目經驗,從內存數據庫的數據組織、查詢技術與優(yōu)化、并發(fā)控制、事務管理和恢復技術等方面,介紹了一個可以用于高并發(fā)實時集群監(jiān)控系統(tǒng)中的內存數據庫系統(tǒng)(Leopa