數(shù)據(jù)在混合存儲(chǔ)系統(tǒng)中的放置.pdf

1、CPU速度的增加已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過磁性硬盤(Hard Disk Drive，即HDD)I/O速度的增加，兩者之間存在一個(gè)不斷擴(kuò)大的差距，存儲(chǔ)系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能提高的瓶頸。
　　閃存硬盤（Flash-based Solid State Drive，即Flash SSD，通常稱為SSD）的出現(xiàn)使永久性存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生了革命性的變化，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的提升帶來希望。由于閃存硬盤完全建立在半導(dǎo)體芯片上，沒有機(jī)械移動(dòng)操作，這個(gè)基本的不同特性使閃存硬

2、盤成為理想的存儲(chǔ)介質(zhì)，從而可提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能。
　　盡管閃存硬盤有著磁性硬盤無法比擬的優(yōu)越性，由于下列原因，在可預(yù)見的將來，閃存硬盤很難完全替代磁性硬盤:(1)閃存硬盤的制造成本仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磁性硬盤;(2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是基于磁性硬盤的，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要對它們進(jìn)行調(diào)整才能利用閃存硬盤的速度優(yōu)勢;(3)磁性硬盤具有容量大和順序訪問速度快的特點(diǎn)使得其在存儲(chǔ)層次體系結(jié)構(gòu)中仍具有存在價(jià)值。所以，對于大部分的存儲(chǔ)系統(tǒng)，不應(yīng)該簡單

3、地認(rèn)為閃存硬盤是現(xiàn)有磁性硬盤的替換，而應(yīng)該是提高存儲(chǔ)系統(tǒng)性能的一種方式。在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，需要找到閃存硬盤的合適位置，在性能和成本之間達(dá)成一種合適的平衡?，F(xiàn)階段，為利用閃存硬盤和磁性硬盤各自的優(yōu)勢，減少購買成本和操作成本，從而提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的整體性能，數(shù)據(jù)庫研究者廣泛關(guān)注采用閃存硬盤和磁性硬盤的混合存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。
　　在使用閃存硬盤和磁性硬盤的混合存儲(chǔ)系統(tǒng)中，順序讀、順序?qū)?、隨機(jī)讀和隨機(jī)寫四種訪問操作在這兩種存儲(chǔ)介質(zhì)上的表現(xiàn)有很大差異，

4、對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)性能的貢獻(xiàn)不同。當(dāng)放置數(shù)據(jù)時(shí)有必要考慮這種差異。現(xiàn)有的方法考慮了存儲(chǔ)介質(zhì)的差異，但是沒有考慮四種操作之間的不同。本文在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上，以表和索引的數(shù)據(jù)粒度，提出一種在混合存儲(chǔ)系統(tǒng)中加權(quán)放置數(shù)據(jù)庫對象的方法。該方法區(qū)分不同的操作在不同存儲(chǔ)介質(zhì)上的差異，根據(jù)不同的負(fù)載賦予四種操作在數(shù)據(jù)庫性能提升上不同的權(quán)重，以充分利用兩種存儲(chǔ)介質(zhì)的性能優(yōu)勢。然后對表和索引做出存儲(chǔ)決定時(shí)，利用回溯算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫對象的全局最佳放置，從而最大化地提