持久化主存索引技術研究與應用.pdf

1、隨著主存容量的增加，單位價格的下降以及處理性能的提升，主存數據管理的研究近年來得到廣泛關注，特別是主存索引方面的研究。但是主存索引技術往往因主存易失性而在系統(tǒng)重構時出現數據丟失而不得不重建索引的情況，因此會浪費大量計算資源。此外，主存的空間仍遠小于外存的空間，主存無法容納完整的索引結構是一種常見現象。因此對于穩(wěn)定性要求較高的數據庫應用仍傾向于采用傳統(tǒng)基于硬盤的索引方式，但是查詢性能仍是瓶頸。
　　本文針對主存索引的持久化、空間受限

2、等問題，提出了一系列的處理方法，有效提高主存索引的重用性和空間受限場景下主存索引方案的適應性，主要研究工作如下：
　　（1）提出一種持久化的CSB+樹索引方案，方案基于內存映射技術，完整而高效地將索引結構保存到外存中，導入時無需重復創(chuàng)建索引，可節(jié)省大量計算資源。針對索引更新過程中出現大量內存碎片問題，采用一種分類內存管理機制進行管理和監(jiān)視，當內存碎片過多而無法利用時，將基于有序鍵值對進行索引重構以完全消除內存碎片。
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3、）在持久化主存索引的基礎之上，進一步思考主存空間受限的問題。為了提高混合存儲系統(tǒng)中主存的利用率，實現空間與性能的雙贏，提出了一種自調整的持久化索引方案—Tide樹。基于自調整算法，Tide樹可根據運行環(huán)境和負載動態(tài)地將索引樹的部分數據置于至主存，部分置于外存中，在保證索引完整性的同時最大程度利用主存以實現最佳性能。為提高Tide樹的獨立性，同時提出索引頭和層次地址表以解決索引樹的層次管理問題并提出一系列高效的索引操作。
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