ハードウェアとソフトウェアの連携による高速主記憶データベース処理の研究

软硬件配合高速主存数据库处理研究

基本信息

批准号：
15700090
负责人：
宮崎純
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、1.リレーショナル主記憶データベースを前提とした高速データベース演算処理、2.小型コンピュータにおける主記憶インデクスによる高速・高機能データベース演算処理、3.小型ストレージ内の主記憶を利用した高機能・高信頼分散ストレージの研究を行った。リレーショナル主記憶データベースを前提とした高速データベース演算処理では、固定ストライド幅で格納されているタプルに対するデータベース処理に関して、DRAM中のロウバッファを利用し、データをパイプライン的にプロセッサに転送する方法を提案した。また、多重結合演算における中間データベーステーブル構造体の工夫によるデータアクセスの効率化手法を提案した。これらの手法をウィスコンシンベンチマークのサブセットを用いて評価し、通常のメモリアクセスによる主記憶データベース処理と比較して、最高で10倍を超える高速なデータベース処理が可能であることを明らかにした。小型コンピュータにおける主記憶インデクスによる高速・高機能データベース演算処理では、フラッシュメモリや超小型ディスクといったシーケンシャルアクセスがランダムアクセスよりも遥かに高速なストレージを対象として、データの格納位置をキーとしてストレージ内の主記憶上にインデキシングすることにより、データベース演算を高速化できることを明らかにした。また、イベント代数に基づくテンポラルクエリも、このインデキシングにより高速に処理可能であることを示した。小型ストレージ内の主記憶を利用した高機能・高信頼分散ストレージでは、ストレージ内部の主記憶上でルール処理を行うことにより、ユーザの移動に伴って、そのユーザが必要とするデータを近隣の小型ストレージに自動的に転送したり、データの重要度に応じてバックアップを自動化するルールにより、ユーザのデータへのアクセスの快適性を向上させ、かつ高信頼なデータ管理を行うことが可能な分散ストレージを提案した。

在本研究中，我们将重点关注1.假设关系型主存数据库的高速数据库运算处理，2.在小型计算机上使用主存索引的高速高性能数据库运算处理，以及3.高性能和高性能的数据库运算处理。在小型存储中使用主存进行高性能数据库处理，进行高可靠分布式存储的研究。对于假设关系主存数据库的高速数据库算术处理，我们提出了一种对以固定步长存储的元组进行数据库处理的方法，使用 DRAM 中的行缓冲区以管道方式将数据传输到处理器。我们还提出了一种通过为多个连接操作设计中间数据库表结构来提高数据访问效率的方法。我们使用威斯康星基准测试的子集评估了这些方法，发现数据库处理速度比使用正常内存访问的主内存数据库处理速度快 10 倍。小型计算机中使用主存索引的高速、高性能数据库运算处理针对的是闪存和超小型磁盘等存储系统，其中顺序访问比随机访问快得多。据透露，可以加快数据库操作的速度。通过内存中的索引。我们还表明，使用这种索引方法可以快速处理基于事件代数的时间查询。高功能、高可靠的分布式存储，利用小型存储设备中的主存，处理存储设备内部主存上的规则，从而随着用户的移动，将用户需要的数据传输到附近的小型存储中分布式存储，可提高用户访问数据的舒适度，并通过根据建议的数据重要性自动将数据传输到存储并自动备份的规则来实现高度可靠的数据管理。