PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中SSD緩存模塊的設計與實現(xiàn)
本文關鍵詞:PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中SSD緩存模塊的設計與實現(xiàn)
更多相關文章: 固態(tài)硬盤 UBIFS 混合存儲 PostgreSQL
【摘要】:大數(shù)據(jù)時代的來臨,數(shù)據(jù)的規(guī)模和增長速度快速發(fā)展,海量數(shù)據(jù)的處理對計算機帶來了巨大挑戰(zhàn),磁盤的讀寫速度成為了制約系統(tǒng)性能的瓶頸;陂W存技術的SSD的發(fā)展給解決這一問題提供了有效途徑。閃存是半導體介質,它沒有機械尋道延遲,讀寫速度非?,同時功耗也比磁盤低很多。但是相對于磁盤,SSD的價格昂貴;旌洗鎯夹g正是平衡性能和成本的解決方案。本次項目首先對閃存的訪問特性和SSD的原理進行了了解。只有了解了這些基本情況才能更加充分的開發(fā)SSD緩存。由于本次項目是基于PostgreSQL開發(fā)的SSD緩存,所以又對PostgreSQL的程序執(zhí)行流程和部分源碼進行了詳細分析,充分了解了開發(fā)的“上下文”。最后本次項目設計開發(fā)了出了基于ext3的SSD緩存模塊和基于UBIFS的SSD緩存模塊,并進行了TPC-C基準測試。SSD中一般由多個NAND閃存芯片和FTL組成。普通的文件管理系統(tǒng)無法直接在NAND上運行。而FTL封裝了NAND閃存芯片,使得普通文件管理系統(tǒng)訪問SSD和訪問HDD相同。但是普通文件管理系統(tǒng)+FTL這種訪問方式?jīng)]有充分發(fā)揮NAND閃存的性能。UBIFS是一種針對NAND閃存開發(fā)的文件管理系統(tǒng),它比ext3+FTL這種模式的I/0速度更快,寫放大比例更小。使用UBIFS可以更加快速的訪問SSD上的數(shù)據(jù)。使用UBIFS這種直通方案可以繞過FTL層的影響,更加充分的利用NAND閃存的特性。
【關鍵詞】:固態(tài)硬盤 UBIFS 混合存儲 PostgreSQL
【學位授予單位】:北京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP333;TP311.52
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 課題背景8-9
- 1.2 混合存儲技術的現(xiàn)狀9-11
- 1.3 課題任務11
- 1.4 論文結構11-13
- 第二章 相關技術13-24
- 2.1 閃存簡介13-14
- 2.2 SSD簡介14-17
- 2.3 Flash文件系統(tǒng)簡介17
- 2.4 UBIFS簡介17-22
- 2.4.1 UBIFS體系結構17-19
- 2.4.2 UBIFS設計簡介19
- 2.4.3 UBIFS存儲結構19-22
- 2.5 TPC-C測試22-23
- 2.6 本章小結23-24
- 第三章 PostgreSQL數(shù)據(jù)庫分析24-36
- 3.1 PostgreSQL簡介24-25
- 3.2 PostgreSQL體系結構25-26
- 3.3 PostgreSQL中的進程結構26-28
- 3.3.1 守護進程Postmaster26-27
- 3.3.2 服務進程Postgres27
- 3.3.3 輔助進程27-28
- 3.4 PostgreSQL存儲管理28-30
- 3.4.1 存儲管理器簡介28-30
- 3.4.2 表文件和數(shù)據(jù)頁的結構30
- 3.5 緩沖池管理30-34
- 3.5.1 共享緩沖池管理30-33
- 3.5.2 緩沖區(qū)替換算法33-34
- 3.6 PostgreSQL內(nèi)存管理中的兩種鎖34-35
- 3.7 PostgreSQL和MySQL對比35
- 3.8 本章小結35-36
- 第四章 需求分析36-38
- 第五章 SSD緩存模塊的設計38-44
- 5.1 基于ext3的PG SSD Cache設計38-41
- 5.1.1 read_from_ssd接口的基本流程39-40
- 5.1.2 write_to_ssd接口的基本流程40-41
- 5.2 基于UBIFS的PG UBI Cache設計41-42
- 5.2.1 read_from_ssd接口的設計42
- 5.2.2 write_to_ssd接口的設計42
- 5.3 本章小結42-44
- 第六章 SSD緩存模塊的實現(xiàn)44-50
- 6.1 基于ext3的PG SSD Cache緩存模塊的實現(xiàn)44-48
- 6.1.1 主要數(shù)據(jù)結構44-45
- 6.1.2 哈希表相關接口的實現(xiàn)45-46
- 6.1.3 SSD緩存管理模塊的實現(xiàn)46-48
- 6.2 基于UBIFS的PG UBI Cache緩存模塊的實現(xiàn)48
- 6.3 本章小結48-50
- 第七章 性能測試和分析50-53
- 7.1 測試環(huán)境50
- 7.2 測試結果與分析50-51
- 7.3 本章小結51-53
- 第八章 總結與展望53-55
- 參考文獻55-56
- 致謝56
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,本文編號:1133085
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