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面向非易失性存儲(chǔ)器的多表連接寫操作的優(yōu)化研究
關(guān)鍵詞：非易失性存儲(chǔ)器 多表連接 連接順序 數(shù)據(jù)庫(kù)
摘要：多表連接操作是嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等系統(tǒng)中的一個(gè)重要操作.因此,提升多表連接的性能能夠加快數(shù)據(jù)處理和分析的速度,進(jìn)而提升系統(tǒng)的整體性能.新型的非易失性存儲(chǔ)器(Non VolatileMemory,NVM)具有內(nèi)存級(jí)讀寫速度、存儲(chǔ)密度高、可字節(jié)尋址和持久化等優(yōu)點(diǎn),成為補(bǔ)充或替代DRAM的新型存儲(chǔ)設(shè)備.然而,直接將現(xiàn)有的多表連接算法應(yīng)用在NVM上會(huì)帶來兩個(gè)問題:(1)現(xiàn)有算法不能充分發(fā)揮新型非易失性存儲(chǔ)器的優(yōu)勢(shì),無法展現(xiàn)較優(yōu)的性能;(2)連接算法會(huì)生成大量中間表,對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備造成大量寫操作.由于NVM的寫耐受度有限,現(xiàn)有多表連接操作極易造成NVM的損壞.該文考慮NVM寫耐受度有限的特性,旨在減少多表連接操作引起的對(duì)NVM的寫操作.首先,該文提出優(yōu)化連接順序的NVjoin算法,該算法解析不同表之間的關(guān)聯(lián)性,并通過采樣的方法估算中間結(jié)果的大小,從而選擇較優(yōu)的連接順序,盡可能減少NVM上的寫操作.其次,該文設(shè)計(jì)了一個(gè)組織中間結(jié)果的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)LWTab,該結(jié)構(gòu)充分利用了NVM可字節(jié)尋址的特性,通過存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的地址而非數(shù)據(jù)的方式,進(jìn)一步減少連接過程中中間結(jié)果所產(chǎn)生的NVM寫操作.該文利用DRAM模擬NVM進(jìn)行大量的測(cè)試實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,該文提出的算法在時(shí)間性能與NVM寫次數(shù)兩個(gè)方面均得到提升:與MySQL所提供的連接順序相比,NVjoin可以減少104.21倍的NVM寫操作并提升65.01%的性能.除此之外,LWTab可以在NVjoin的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步減少16.74倍的NVM寫操作以及提升71.86%的性能.
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