【摘要】：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是企業(yè)存儲管理數(shù)據(jù)的重要方式,在業(yè)界得到了廣泛應(yīng)用。在實際應(yīng)用中,某些企業(yè)基于磁盤構(gòu)建的存儲系統(tǒng),由于其自身業(yè)務(wù)發(fā)展需求,需要為新的應(yīng)用提供服務(wù),新的應(yīng)用的負載特性不同,對存儲系統(tǒng)的要求也不相同,由于原來存儲系統(tǒng)的性能和特性等因素,無法滿足新的應(yīng)用需求,同時兼顧成本等方面的考慮,可以使用SSD緩存解決上述問題。在基于磁盤構(gòu)建的存儲系統(tǒng)上應(yīng)用數(shù)據(jù)庫,通過SSD緩存可以避免傳統(tǒng)磁盤隨機讀寫性能差帶來的影響,針對數(shù)據(jù)庫的SSD緩存,需要為不同數(shù)據(jù)庫設(shè)計一種通用的緩存解決方案,并且不同的數(shù)據(jù)庫負載具有類似的I/O特性,SSD緩存需要識別這些特性動態(tài)調(diào)整其緩存策略。數(shù)據(jù)庫的I/O可以分為兩種類型:數(shù)據(jù)文件I/O和日志文件I/O,通過對數(shù)據(jù)庫I/O測試分析發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存在大量的隨機寫I/O,主要由日志文件操作引起,并且其I/O特性非常明顯,其對應(yīng)的I/O區(qū)域以寫為主,這些隨機的寫I/O是制約數(shù)據(jù)庫性能的主要瓶頸,所以對數(shù)據(jù)庫的寫I/O進行優(yōu)化能夠顯著提高數(shù)據(jù)庫的性能,基于以上的分析,提出了面向數(shù)據(jù)庫特性的數(shù)據(jù)庫寫優(yōu)化方案WOC(Write-only Cache):通過周期性收集數(shù)據(jù)庫I/O數(shù)據(jù),對其I/O特征進行提取,基于統(tǒng)計的預(yù)測算法能夠預(yù)測未來數(shù)據(jù)庫I/O特征,將符合預(yù)測的數(shù)據(jù)放入到SSD中進行緩存,從而提高數(shù)據(jù)庫的性能。測試結(jié)果表明:WOC方案僅僅使用少量的SSD的情況下,能夠顯著提升數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的性能。綜合指標評價顯示,在性能和成本的考慮下,WOC相比較其他方案是最佳的選擇。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP333;TP311.13
【圖文】：

圖 2-4 MySQL 磁盤 I/O 地址變化圖圖 2-5 MySQL I/O 請求大小分布圖圖 2-4 所示是 MySQL 磁盤 I/O 地址變化圖，橫坐標為時間，縱坐標為 I/O 地址，測試負載為 TPC-E。隨著時間的推移，MySQL 的磁盤 I/O 地址也發(fā)生變化。在一段連續(xù)時間內(nèi)，MySQL 的 I/O 地址是隨機變化的，這表明 MySQL 的磁盤 I/O 為隨機

18圖 2-5 MySQL I/O 請求大小分布圖圖 2-4 所示是 MySQL 磁盤 I/O 地址變化圖，橫坐標為時間，縱坐標為 I/O 地址，測試負載為 TPC-E。隨著時間的推移，MySQL 的磁盤 I/O 地址也發(fā)生變化。在一段連續(xù)時間內(nèi)，MySQL 的 I/O 地址是隨機變化的，這表明 MySQL 的磁盤 I/O 為隨機I/O。其次，從圖中 MySQL 讀寫 I/O 地址分布來說，有些 I/O 地址區(qū)域內(nèi)讀寫都比較頻繁，而某些 I/O 區(qū)域內(nèi)主要以寫為主。這是因為數(shù)據(jù)庫有兩種不同的 I/O 類型，數(shù)據(jù)文件的 I/O 既有讀也有寫，而對日志文件的操作主要以寫 I/O 為主，從而導(dǎo)致了這

圖 2-6 LevelDB 磁盤 I/O 地址變化圖圖 2-7 LevelDB I/O 請求大小分布式圖圖2-8和2-9所示是對 SSDB進行測試后的結(jié)果。SSDB是基于 LevelDB實現(xiàn)的，并對 LevelDB 做了進一步的改進。圖 2-8 測試結(jié)果顯示，SSDB 和 LevelDB 類似，存在大量的寫，并且以順序?qū)懭霝橹�。對于圖 2-9 來說，89.7%的寫 I/O 大小在 256KB

【參考文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王冠鵬;PostgreSQL數(shù)據(jù)庫中SSD緩存模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 陳學(xué)軒;SSD數(shù)據(jù)庫性能測試及調(diào)優(yōu)[D];北京大學(xué);2013年

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本文編號：2751844