數(shù)據(jù)在混合存儲系統(tǒng)中的放置.pdf

1、CPU速度的增加已遠遠超過磁性硬盤(Hard Disk Drive，即HDD)I/O速度的增加，兩者之間存在一個不斷擴大的差距，存儲系統(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)使永久性存儲設備發(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體芯片上，沒有機械移動操作，這個基本的不同特性使閃存硬

2、盤成為理想的存儲介質(zhì)，從而可提高存儲系統(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遠高于磁性硬盤;(2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結構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使得其在存儲層次體系結構中仍具有存在價值。所以，對于大部分的存儲系統(tǒng)，不應該簡單

3、地認為閃存硬盤是現(xiàn)有磁性硬盤的替換，而應該是提高存儲系統(tǒng)性能的一種方式。在存儲系統(tǒng)中，需要找到閃存硬盤的合適位置，在性能和成本之間達成一種合適的平衡。現(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，從而提高存儲系統(tǒng)的整體性能，數(shù)據(jù)庫研究者廣泛關注采用閃存硬盤和磁性硬盤的混合存儲體系結構。
　　在使用閃存硬盤和磁性硬盤的混合存儲系統(tǒng)中，順序讀、順序?qū)?、隨機讀和隨機寫四種訪問操作在這兩種存儲介質(zhì)上的表現(xiàn)有很大差異，

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