分布式数据库中的副本恢复优化

发布时间：2020-12-03 01:35

　　随着社会的不停发展,不断地产生大量的数据。数据是一种极为有用的资源,为了利用数据中的能量,需要设计好的数据库系统来存储大量的数据。同时为了系统的高可用性,常常使用分布式数据库系统,这样能够可靠地进行负载均衡。而网络的不稳定,系统的故障是不可避免的,为了防止数据的丢失,设计可靠、高效率的数据恢复算法是非常必要的。在分布式数据库系统中,为了使各个副本节点能够达成一致性,常常使用分布式一致性算法来进行数据同步。本文通过使用Paxos算法在各个副本节点之间进行日志复制的操作,而由于Paxos算法在日志同步的时候是允许副本节点存在空洞日志的。在节点因为故障而导致的副本恢复的过程中,可以通过本地日志以及和其它副本节点的交互来达到一致性恢复。本文的主要贡献如下:1、分布式数据库系统之中,在出现高冲突日志项的场景下,本文设计优化了Redo日志项结构、日志文件结构。在日志复制的过程中,通过设计的缓存队列和优化过后的Redo日志项,在当前日志项中记录满足冲突条件的一部分日志项索引。当节点进入数据恢复状态的时候,便可以利用这些日志文件来避免对一部分空洞日志的补全操作。2、基于日志筛选的思想,研究在多副本环境... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状和挑战
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 研究挑战
    1.3 本文的主要贡献
    1.4 本文研究的组织架构
第二章 相关原理与技术
    2.1 分布式数据库基本原理
        2.1.1 CAP原理
        2.1.2 BASE理论
    2.2 日志技术
        2.2.1 Undo日志
        2.2.2 Redo日志
        2.2.3 Undo/Redo日志
        2.2.4 检查点技术
    2.3 复制状态机
    2.4 一致性协议
        2.4.1 两阶段提交协议
        2.4.2 Paxos协议
第三章 高冲突环境中的日志复制设计
    3.1 问题分析
    3.2 多副本系统架构
    3.3 选主流程
    3.4 日志复制流程
        3.4.1 日志结构的优化
        3.4.2 日志同步流程
    3.5 系统具体设计
    3.6 本章小结
第四章 基于日志筛选的副本一致性恢复优化与实现
    4.1 问题分析
    4.2 日志回放的流程
    4.3 备存储节点恢复的优化
    4.4 新主存储节点数据恢复的优化
    4.5 实验结果分析
        4.5.1 重新选主时间的测试
        4.5.2 无空洞日志的场景下节点数据恢复的测试
        4.5.3 有空洞日志的场景下节点数据恢复的测试
        4.5.4 调节N参数后,数据恢复的时间测试
        4.5.5 不同负载下数据恢复的测试
    4.6 本章小结
第五章 基于数据访问频度的副本并发恢复技术
    5.1 问题分析
SELF系统原型介绍">    5.2 DB_SELF系统原型介绍
    5.3 数据备份与日志
    5.4 数据访问频度的设计
    5.5 数据恢复
    5.6 实验分析
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 未来展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文和科研情况



本文编号：2895773