数据库机实现途径(数据库)

时间：2022-11-17 04:30:01 | 来源：信息时代

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    数据库机实现途径 : 数据库机的实现技术与方法。以下给出开发和研制数据库机中常采用的一些技术与方法:
1. 高速处理技术
在数据库机中,提高数据库系统处理大量数据效率的一种技术和措施,它是评价数据库机的一项重要指标。常用的高速处理技术有旋转处理、散列化位阵列、流处理、联想处理和多处理机等技术,分别介绍如下:
(1)旋转处理(process on the fly)技术:数据库系统中提高数据处理效率的一种高速处理技术。旋转处理指在联机存储介质磁盘旋转时,对磁道上的数据进行比较,磁盘旋转一圈就完成了对磁道上所存关系的选择和投影运算。这种方法是美国伊利诺大学的D. L.Slothick提出的,他主张采用“每磁道逻辑(logic-per-track)”的概念来改善信息的检索和字符串处理。该技术已广泛应用于一些数据库机(如CASSM、RAP、CAFS)的设计与研制中。
(2)散列化位阵列(hashed bit array)技术:采用散列化位阵列执行半连接等运算,以克服关系数据库连接运算运行时间长、效率低的缺点。这种提高数据处理速度的技术,在数据库机设计和研制中广泛采用。
(3)流处理(stream process)技术:一种采用磁泡、VLSI等微电子新器件用于对数据集进行检索和排列处理的高速处理技术。通常,大量数据在系统中从一种功能器件传输到另一种功能器件所需传送时间较长,一般不能被忽略,而采用流处理技术这种硬件实现方案,可在传送时间内同时对数据进行处理。
(4)联想处理(associative process)技术: 又称关联处理,是采用计算机仿效人类的行为模式进行信息处理的一种先进技术,在数据库机研究中得到广泛采用。数据库机中,实现联想功能的主要有: ①软件联想法(software association method): 以散列技术为主的模拟联想概念,它采用传统的器件和设备,借助于某个“散列函数”产生外部数据对物理地址的映射,从而得到外部数据与存储器内部数据的联系而实现联想处理。②硬件联想法(hardware association method): 联想处理中的主要方式,它使用专门的器件和设备来进行联想处理,主要的硬件联想器件或设备有: 联想存储器(association memory)、联想处理器(association processor)以及某些专用器件。联想存储器是一种存储设备,它将数据存储在大量的存储单元中,这些单元可在基于其内容的基础上进行存取。联想处理器也是一个联想存储器。在这个存储器中,更复杂的数据转换可以在按内容选择的单元内容的基础上执行。
2. 多处理机技术
指采用多处理机结构在同一时刻或同一时间间隔完成两种以上性质相同或不同的操作,以提高数据的处理速度。在多处理机系统之间应保证信息的正常传递与通信,实现无冲突连接。通常,可以采用的连接技术有交叉开关结构(如DIRECT数据库机采用)、总线结构(如RDBC采用)、多端口存储器结构等。随着网络和分布式系统的普及,可以直接通过网络实现分布式环境下的多处理机数据库机系统,如DBMAC。
3. 内存数据库(main memory database,MMDB)
指通过内存存储器直接实现数据库存储与管理的数据库,MMDB是数据库机的一种体系结构和重要实现途径。上述各种处理技术和现有数据库机大都是针对旋转的辅助存储器而言的,DBM管理的全是磁盘或磁带上的数据,但在这些辅存上采用旋转、散列等高速处理技术实现的连接运算,是将关系按连接属性散列后再连接的。这种作法会得不偿失。如果能在内存中对整个关系或部分关系按连接属性散列,再进行连接,通常可以获得更好的性能和更快的访问速度,这就是内存数据库实现数据高速处理的基本思想。内存数据库MMDB已不是传统磁盘数据库的概念,可视为数据库的“工作版本”(部分或整个数据库)常驻内存的数据库。在研制数据库机的初期,人们就对内存数据库技术给予了特别的关注。近年来,随着廉价、存储量大的高性能的半导体内存储器的发展和数据库的各种高新应用的需求,大大促进了MMDB技术的研究与发展。实现MMDB,应在其体系结构、数据组织与存取方法、查询与事务处理、并发控制、恢复技术等方面进行深入研究。