高并发环境下数据库隔离与恢复技术研究与实现

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由于以处理器、内存、外存等硬件为支撑的计算机数据处理能力和计算机网络的飞速发展,起源于单处理器和高I/O延迟的计算机时代的数据库以及数据库管理系统在容量、负载以及性能方面增长了数个数量级。  然而随着计算机硬件的进步和软件系统的逐渐升级,向多核和多插槽系统的软硬件转变使得数据库系统面临着新的严峻挑战,数据库系统软件的并行性能对数据库的性能至关重要。作为数据库系统的关键部分,传统集中式设计的日志管理成为系统的主要内部瓶颈之一,基于串行日志的大型对象关系型数据库管理系PearlMV正面临这一严重性能瓶颈。  为了解决集中式串行日志带来的数据库内部瓶颈,使数据库系统充分利用系统软硬件资源,进一步提高系统性能,本文提出一种基于并行日志的数据库恢复与隔离算法,并在PearlMV存储引擎中实现。该算法遵循与经典ARIES算法的基本原则,通过引入页面序号、页面回刷日志,变更日志内容、日志结构,调整正常操作逻辑、故障恢复策略达到数据库系统日志去串行化的目的,同时保护数据库防止系统故障导致的数据损坏和丢失更新。  通过采用TPC-C标准测试的实验,验证了基于并行日志的数据库系统相比较于基于集中式串行日志的数据库系统具有更好的综合性能,更能充分利用计算机系统的软硬件资源。
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