时间：2022-11-11 14:30:01 | 来源：信息时代
时间：2022-11-11 14:30:01 来源：信息时代
实时数据库技术 : 实现实时数据库的关键技术,它包括与传统数据库类似的一般性技术及实时数据库的特殊技术。
1. 实现RTDB的一般性技术
尽管与传统数据库的一般性问题相同,但其中的内容却大不相同:
(1)实时数据模型及语言:数据与事务的定时性表示。
(2)实时事务模型与特性: “复杂事务”模型与EX-或NON-ACID特性。
(3)实时事务处理:能够控制所有可执行事务的执行顺序; 能给事务分派基于截止期的优先级,然后按优先级进行调度; 对于并发控制,传统的可串行化不一定必要,而实时性更重要,为此,允许“放松可串行化”或“暂缓可串行化”事务的执行。
(4)实时数据存取: 数据库操作是I/O受限的,对实时事务而言,传统数据库的磁盘存取延迟(约30ms)是不可忍受的。因此,其主要问题就是如何消除数据库存取中的磁盘存取延迟,为此,应引入“内存数据库”技术。
(5) I/O与缓冲区管理: 假定I/O设备响应对总的性能影响是确定的,则I/O调度策略就成为关键。不能像传统的调度算法那样旨在使平均I/O处理延迟最小,RTDB需要“识时”的、基于优先级的I/O调度。缓冲区管理的目标是高优先级事务的执行不因此而受阻,故传统的缓冲区管理方法,如LRU已不适用,必须开发类似于“基于优先级的LRU”等方法。
(6)恢复问题: RTDB的恢复更为复杂、重要,因为: ①恢复过程会影响当前的事务,可能使事务超截止期; ②系统策略是宁愿牺牲数据的部分正确性来换取其及时性; ③数据是“短暂”的,有的事务是“不可逆”的,所以传统的恢复在此根本没有意义; ④不像传统数据库,RTDB的失败会立即导致对现实世界控制的失败。因此,要开发不一定完全“还原”的,不影响现有事务定时性和系统服务的“动态”的恢复技术。
2.实现RTDB的特殊关键性技术
除了上述的一般性技术外,RTDB还要解决如下的特殊关键性技术问题:
(1)事务/查询的接纳管理: 包括同时在系统中的事务数的控制策略和内存资源的管理策略。一般可以接纳更多的事务数以提高并发度,从而获得较好的事务性能。但接纳的事务过多又会影响事务的性能,使定时限制不能满足。
(2)事务处理的可预报性与应急计划:要有事务处理的预报能力,能进行“可调度性”预测,能事先估算一个实时事务按截止期完成的可能性。若完全可能,则按正常处理; 若存在危险,则采取一定的措施; 若已经或即将超截止期,则启动“应急计划”,执行“替代”、“补偿”或其他应急处理活动。这些活动由用户提供,但系统必须提供其支持。
(3)结果正确性与实时性的折衷:RTDB将实时性看得比结果正确性还重要,即有时要以结果的不完全性、不准确性、不一致性来求得其及时性。所谓结果的不完全、不准确性乃指通过部分(或非精确)计算/处理所得的结果。传统的保证一致性的“可串行化”本身就是充分而非必要条件,且在RTDB中有时是不可能的,因为有事务执行的先后次序限制,故往往采用“放松可串行化”的一致性概念、技术与机制。一个RTDB应具有这些折衷权衡的能力与设施。
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