Nâng cao hiệu năng xử lý giao tác với mô hình CSDL trong bộ nhớ

Bài báo này đề cập đến việc sử dụng mô hình H-Store nhằm mục đích khai thác được những kiến trúc đa nhân cũng như việc đưa toàn bộ dữ liệu vào trong bộ nhớ, từ đó có thể nâng cao được hiệu năng xử lý các giao tác đồng thời từ phía người dùng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao hiệu năng xử lý giao tác với mô hình CSDL trong bộ nhớ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 3 (2014) 1‐6 Nâng cao hiệu năng xử lý giao tác với mô hình CSDL trong bộ nhớ Vũ Bá Duy, Dư Phương Hạnh* Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN, 144 Xuân Thủy, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 25 tháng 7 năm 2014 Chỉnh sửa ngày 27 tháng 8 năm 2014; Chấp nhận đăng ngày 19 tháng 9 năm 2014 Tóm tắt: Các hệ quản trị cở sở dữ liệu (CSDL) truyền thống chủ yếu được xây dựng dựa trên việc khai thác các máy tính đơn nhân CPU và thiết bị lưu trữ kiểu từ tính. Các mô hình này chưa khai thác được hết những thế mạnh công nghệ của các chip đa nhân hay những hệ thống máy tính cụm và dung lượng càng ngày càng lớn của bộ nhớ chính. Bài báo này đề cập đến việc sử dụng mô hình H-Store nhằm mục đích khai thác được những kiến trúc đa nhân cũng như việc đưa toàn bộ dữ liệu vào trong bộ nhớ, từ đó có thể nâng cao được hiệu năng xử lý các giao tác đồng thời từ phía người dùng. Phần thực nghiệm với bài toán thực tế trong Đại học Quốc gia Hà Nội liên quan đến việc quá tải hệ thống khi sinh viên đăng ký tín chỉ cho phép minh chứng được tính đúng đắn của mô hình này. Từ khoá: CSDL trong bộ nhớ, xử lý giao tác, H-Store. 1. Giới thiệu∗ Khi bộ nhớ bán dẫn ngày càng rẻ, phương án tiếp cận đưa tất cả dữ liệu vào bộ nhớ chính Với các hệ cơ sở dữ liệu truyền thống, dữ trở nên khả thi hơn. Phương án này hình thành liệu được lưu trữ trên thiết bị từ tính, phổ biến cách tiếp cận xây dựng các hệ quản trị CSDL vẫn là đĩa cứng.Trong quá trình xử lý, dữ liệu trong bộ nhớ (In Memory Database - IMDB). có thể nạp vào bộ nhớ đệm để tăng tốc độ xử lý, Với mô hình IMDB, việc tối ưu hoá truy vấn sẽ tuy nhiên, các phương pháp xử lý cơ bản vẫn không cần phải quan tâm nhiều đến chi phí cho phải dựa trên thao tác với đĩa cứng.Chính vì thế phần vào/ra trên thiết bị lưu trữ, một trong mà hiệu năng xử lý không những phụ thuộc các những yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu thao tác xử lý dữ liệu mà còn phụ thuộc rất lớn năng xử lý giao tác [2]. Ưu điểm này đến từ bản vào các thao tác đọc/ghi trên đĩa. Vì thế nếu chất của bộ nhớ chính: dữ liệu được truy xuất giảm thiểu hay loại bỏ được các thao tác truy theo kiểu RAM (Random Access Memory) thay xuất đĩa sẽ có ý nghĩa với hiệu năng xử lý của vì kiểu truy cập trực tiếp như ổ đĩa cứng. hệ thống [1]. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ giới thiệu _______ một trong những mô hình IMDB hiện đại hiện ∗ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-913365832. nay: H-Store với thể hiện cài đặt là VoltDB [3]. E-mail: hanhdp@vnu.edu.vn 1 2 V.B. Duy, D.P. Hạnh /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 3 (2014) 1‐6 Dựa trên hệ quản trị này, chúng tôi cũng đã tiến trong ĐHQGHN và mục 5 tổng hợp những kết hành thử nghiệm với bài toán thực tế đăng ký quả thực nghiệm mô hình giải pháp và những lớp tín chỉ trong Đại học Quốc gia Hà Nội đánh giá, so sánh; cuối cùng là phần kết luận và (ĐHQGHN). Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ một số định hướng nghiên cứu tiếp. thống mô phỏng cho hiệu năng của mô hình IMDB luôn vượt trội so với mô hình CSDL truyền thống và cho phép giải quyết được vấn 2. Mô hình cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ đề quá tải hệ thống. Cơ sở dữ liệu trong bộ nhớ (IMDBB) là mô Phần còn lại của bài báo được tổ chức như hình quản lý CSDL mà toàn bộ dữ liệu được xử sau:mục 2 giới thiệu về mô hình CSDL trong lý trong bộ nhớ chính của hệ thống tính toán bộ nhớ, mục 3 trình bày về kiến trúc hệ thống [1]. Mô hình này khác biệt so với mô hình H-Store và thể hiện cụ thể của H-Store với hệ truyền thống, ở đó chỉ một phần dữ liệu được quản trị VoltDB; mục 4 được giành để giới xử lý trong bộ nhớ. thiệu bài toán đăng ký lớp tín chỉ trực tuyến Ứng dụng Ứng dụng (Client) (Client) Query Query DBMS Buffer Primary Storage Primary Storage Snapshot Hình 1. Mô hình IMDB. Bộ nhớ chính của một máy tính có các tính ngẫu nhiên còn đĩa từ có phương thức truy cập chất khác nhau so với các đĩa từ, và sự khác trực tiếp. biệt này có ý nghĩa lớn về thiết kế và hiệu năng * So với IMDB, việc lưu trữ trên đĩa từ của hệ quản trị cơ sở dữ liệu khi thi hành các thuận lợi hơn việc đảm bảo tránh mất dữ liệu giao tác trực tuyến (Online Transaction đối với những sự cố kỹ thuật. Tuy nhiên, với Processing – OLTP). Sự khác biệt này được thể những cơ chế ...