支持可扩展事务处理的数据库日志技术

发布时间：2024-11-02 14:16

　　从上世纪七十年代以来,关系型数据库管理系统被广泛地运用于金融、交通、通讯等领域来高效地组织和管理数据。为了保证当出现软件和硬件故障时数据不会丢失,数据库系统实现了基于数据库日志的事务处理技术。数据库日志是一个存储所有事务执行结果的顺序文件,它由多条拥有全序关系的日志记录组成。为了保证数据库系统的可靠性和可用性,大多数传统数据库系统采用ARIES事务日志技术串行地将日志记录写入一个集中式日志缓冲区,然后再将日志缓冲区中的内容一起追加到存储在磁盘的日志中,最后使用日志复制技术将数据库日志通过以太网传输到远端的数据库系统副本。在多核CPU和大容量内存的双重推动下,数据库系统实现了可扩展、高性能的事务处理技术来满足互联网企业的应用需求。然而,传统数据库日志技术的集中式设计、串行执行方式、顺序性约束以及磁盘网络IO操作限制了系统事务处理的性能。为此,本文实现了新型的事务日志技术和日志复制技术来满足事务处理系统可扩展、高性能、高通量的需求。本文的主要贡献总结如下:1.针对传统事务日志技术的集中式日志缓冲区竞争和固定组提交问题,本文提出了一种可扩展、自适应的集中式事务日志技术Laser。该技术实现了一...

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 事务日志技术
        1.2.2 日志复制技术
    1.3 研究内容与挑战
    1.4 主要贡献
    1.5 章节安排
第二章 相关工作
    2.1 事务日志与恢复
        2.1.1 集中式事务日志技术
        2.1.2 并行事务日志技术
    2.2 复制技术
        2.2.1 主备日志复制模型
        2.2.2 日志复制技术
第三章 可扩展和自适应的事务日志技术
    3.1 引言
    3.2 可扩展事务日志
        3.2.1 整体架构
        3.2.2 数据结构
        3.2.3 执行流程
    3.3 自适应组提交
        3.3.1 问题描述
        3.3.2 建模分析
    3.4 实验与分析
        3.4.1 实验配置
        3.4.2 工作负载
        3.4.3 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第四章 面向可扩展存储的并行事务日志技术
    4.1 引言
    4.2 系统框架
    4.3 并行事务日志
        4.3.1 整体架构
        4.3.2 执行流程
        4.3.3 日志分区
    4.4 并发控制与恢复
        4.4.1 并发控制
        4.4.2 日志恢复
    4.5 实验与分析
        4.5.1 实验配置
        4.5.2 工作负载
        4.5.3 实验结果与分析
    4.6 本章小结
第五章 支持系统可恢复性的偏序事务日志技术
    5.1 引言
    5.2 事务日志级别
        5.2.1 定义
        5.2.2 举例论证
        5.2.3 方法对比
    5.3 可恢复的事务日志
        5.3.1 整体架构
        5.3.2 事务日志号
        5.3.3 事务提交协议
    5.4 实验与分析
        5.4.1 实验配置
        5.4.2 工作负载
        5.4.3 实验结果与分析
    5.5 本章小结
第六章 面向主备复制系统的自适应日志复制技术
    6.1 引言
    6.2 主备复制系统框架
    6.3 自适应日志复制
        6.3.1 整体架构
        6.3.2 执行流程
    6.4 实验与分析
        6.4.1 实验配置
        6.4.2 工作负载
        6.4.3 实验结果和分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 研究总结
    7.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文



本文编号：4009637