申请/专利权人：上海孚典智能科技有限公司

申请日：2019-08-06

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN110659305B

主分类号：G06F16/2455(20190101)

分类号：G06F16/2455(20190101);G06F16/28(20190101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2020.02.04#实质审查的生效;2020.01.07#公开

摘要：本发明提供了一种基于非易失存储系统的高性能关系型数据库服务系统。本项发明针对目前在云计算和物联网相关的各类信息系统软件中广泛应用的关系型数据库系统对性能提升的要求，引入非易失存储系统，通过对关系型数据库的中间缓存系统进行加速通过非易失存储，从而在响应速度和数据安全兼顾的情况下完成数据库整体性能提升。本项发明包含两方面创新：1.在数据库读写缓存之上应用NVRAM非易失性内存；2.通过NVRAM资源维护关系数据库的核心数据结构解决数据高可用问题。本项发明在增强云计算和物联网边缘计算系统效能方面具有良好的适用性。

主权项：1.一种基于非易失存储系统的高性能关系型数据库服务系统，包括：通过采用非易失性存储器NVRAM加速关系型数据库数据缓存；其特征在于：结构化数据存储引擎，包括：InnoDB存储引擎的内存数据结构分层化，增加以非易失性存储器NVRAM实现的缓存层，形成内存表和日志数据层、NVRAM数据层、文件系统接口层；引入非易失性存储器NVRAM作为中间缓存，并由非易失性存储器NVRAM能力保障写操作的数据完整性；将数据页、数据插入缓冲区和数据字典以分层管理的方式由非易失性存储器NVRAM和内存共同处理；所述结构化数据存储引擎的日志数据层的日志数据完全由所述结构化数据存储引擎的非易失性存储器NVRAM接管，包括：数据页根据用户设定的比例分布于内存和非易失性存储器NVRAM之间，具体比例为内存缓存区尺寸非易失性存储器NVRAM缓冲区尺寸；根据最近访问频度，将高频页面置于内存缓存，其余置于非易失性存储器NVRAM缓存，并根据访问频度变化进行自适应调度，即将数据页在内存和非易失性存储器NVRAM之间交换；数据页的持久化由内存经过非易失性存储器NVRAM更新到文件系统；插入缓冲的写入从内存开始，超出内存缓冲空间的内容写入非易失性存储器NVRAM；插入缓冲的持久化从内存经非易失性存储器NVRAM更新到文件系统；数据字典的写入从内存开始，超出内存缓冲空间的内容写入非易失性存储器NVRAM；数据字典的持久化由内存经过非易失性存储器NVRAM更新到文件系统；日志存储由非易失性存储器NVRAM维护，如果日志超出非易失性存储器NVRAM的存储空间，则向文件系统写入日志；对于所述结构化数据存储引擎的非易失性存储器NVRAM的管理，包括：将数据页缓存在内存和非易失性存储器NVRAM中，并由非易失性存储器NVRAM向文件系统同步数据；将数据插入记录缓存在内存和非易失性存储器NVRAM中，并由非易失性存储器NVRAM向文件系统同步数据；由非易失性存储器NVRAM实现对数据字典的缓存；当数据页占用空间，非易失性存储器NVRAM空间达到上限时，写入文件系统；若物理服务器掉电，包括日志数据的数据由非易失性存储器NVRAM进行恢复；由所述结构化数据存储引擎的非易失性存储器NVRAM驱动程序实现的数据读写策略，包括：读操作，从数据页中指定地址读取数据，如果因数据没有缓存在内存中而读取失败，则从非易失性存储器NVRAM中读取数据，并将非易失性存储器NVRAM中的数据页与内存中相对低频的数据页进行替换；读操作，从非易失性存储器NVRAM指定地址读取数据，如果读取失败，则从文件系统中提取数据，并将文件系统中的数据块提取至非易失性存储器NVRAM，如果非易失性存储器NVRAM已满，则替换掉最近访问次数最低的数据块；写操作，向数据页中指定地址写入数据，如果写入失败，则向非易失性存储器NVRAM写入数据，并将非易失性存储器NVRAM中的数据页与内存中相对低频的数据页进行替换；写操作，向非易失性存储器NVRAM写入数据，如果写入失败，则向文件系统中写入数据，并将文件系统中的数据块提取至非易失性存储器NVRAM，如果非易失性存储器NVRAM已满，则替换掉最近访问次数最低的数据块；内存中修改的数据字典数据定期向NVRAM进行更新；日志数据由非易失性存储器NVRAM管理，读写直接在非易失性存储器NVRAM上操作，当日志数据结构超出非易失性存储器NVRAM给定的缓存空间时，将日志数据写入文件系统；在InnoDB实现中使用非易失性存储器NVRAM在内存和文件系统之间实现对数据页、插入记录缓存、数据字典进行缓存和管理；在InnoDB实现数据分层治理的策略；在内存和非易失性存储器NVRAM层面同时管理数据页列表；内存和非易失性存储器NVRAM层面同时管理插入记录缓存。

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百度查询： 上海孚典智能科技有限公司 基于非易失存储系统的高性能关系型数据库服务系统

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