ALTIBASE内存数据库介绍

内 存 数 据 库
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内存数据库 vs 磁盘数据库
内存数据库
磁盘数据库
数据存储 在内存中存储数据库 查询优化 简单的查询优化算法 （不存在磁盘I/O瓶颈）
数据存储 在磁盘上存储数据库 查询优化 复杂的查询优化算法 （减少磁盘I/O瓶颈）
数据操作 比磁盘数据库快10倍以上 速度 数据量 小，GB级
Memory Tablespace
Datafiles
Log Anchor
LogFiles
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ALTIBASE 性能
(1) 单条 DML性能 Memory Table DML: 磁盘数据库的 10倍 Memory Table Select: 磁盘数据库的 2~5倍
TPS
40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2500
内存数据库概念 ALTIBASE 介绍 ALTIBASE 成功案例
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ALTIBASE 成功案例
领域 项目 湖南移动 BOSS3.0 改造 天津移动 BOSS3.0 改造 湖南移动 NGBOSS 1.0 天津移动 NGBOSS 1.0 新疆移动 NGBOSS 1.0 青海移动 TD-BOSS 陕西移动 TD项目 吉林移动 1860系统改造 吉林移动 经分系统改造 甘肃联通 新BSS项目 广东联通 新BSS项目 配置 80G/8CPU 60G/10CPU 256G/16CPU×2 200G/12CPU×2 65G/8CPU×2 40G/8CPU×2 64G/8CPU 32G/6CPU 32G/6CPU 96G/3CPU×2 192G/28CPU×2 领域 项目 福建联通 新BSS项目 海南联通 新BSS项目 湖南联通 新BSS项目 江苏联通 新BSS项目 青海联通 新BSS项目 上海联通 新BSS项目 配置 72G/16CPU×2 62G/4CPU×2 128G/8CPU×2 256G/8CPU×2 64G/8CPU×2 64G/6CPU×2
4 TX
3 2 Checkpoint
Log Sync 2
Archive Log File
Data File Online Log File
Log Arch
WAL(Write Ahead Logging) 数据页储存数据并返回事务结果前以文件形式记录(logging)事务的内容 非正常时内存上的数据即使发生了流失，也可通过文件系统上的日志文件可以恢复数据
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ALTIBASE 性能
(2) MVCC并发控制 : 数据并发访问频繁的事务密集环境下有最佳的性能表现
MVCC (Multi Version Concurrency Control)
Exclusive Mode Lock 建立新纪录版本
曹操
34
刘备
34
查询时不加锁，显著提高并发访问性能
www.gbase.cnபைடு நூலகம்15
ALTIBASE 高可用性
复制 ：数据库节点之间实时复制更新的数据以保持数据一致性 特点 ： ① TCP/IP 网络方式 ② 表单位复制 ③ 支持异构服务器间复制
查询数据
更新数据
ALTIBASE
Replication Manager
ALTIBASE 实时复制
Replication Manager
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目录
1
内存数据库概念 ALTIBASE 介绍 ALTIBASE 成功案例
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ALTIBASE 架构
Client & Server Applications/Tools
IPC / UNIX DOMAIN Application Program
否则一旦系统或硬件出现问题，事务的持久性即无法保证。
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ALTIBASE 数据安全性
Logging : 为了恢复已提交的事务，处理事务时记录日志 Checkpoint: 日志文件达到一定个数或周期达到设定的时间时把更新的内存数据页写到磁盘以缩短恢复时间
1 Log Buffer in Memory DB in Memory
更新数据
更新数据
复制
同步数据
正常运行时
数 据 一 致 性
发生故障时
恢复故障时
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ALTIBASE 丰富的工具集
iSQL / AdminCenter
iSQL以对话式执行 SQL语句 AdminCenter以图形界面提供 iSQL所有功能 执行 ALTIBASE的所有管理功能 表结构、用户、锁信息、连接状态、事务信息
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内存数据库的产生
传统数据库，产生性能瓶颈的根源在于磁盘I/O
CPU/内存/网络的速度日新月异，然而磁盘的速度并没有
质的提升，磁盘一直是最慢的部件 磁盘访问速度是几个微秒(1/106) 内存访问数据是几十个纳秒(1/109) 如果把数据装入内存，不再访问磁盘， 性能不就可以大幅度提升吗？
iLoader / aexport
支持有效的数据迁移工具 iLoader 可用文本文件储存或加载数据 aexport 自动生成用于备份和加载数据库表结构和数据的脚本，可用 于不同平台间的迁移数据
iSql Admin Center
iloader Aexport
audit
以表单位比较和检查复制中的 ALTIBASE库
更新
Transaction #1
Transaction #2
Transaction #3
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ALTIBASE 数据安全性
由于内存存储数据的易失性，内存数据库的数据安全性显得尤为重要
对于已提交的事务来说，数据会及时反映在内存中
同样对于内存中已修改数据必须可靠地反映到可靠的存储介质中，
ODBC JDBC SQLCLI Embedded SQL OLEDB UnixODBC
现场开发支持 升级和割接支持 现场和远程巡检 定期回访 专业的培训 用户大会
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ALTIBASE 应用开发接口
开发接口 ODBC 内容 通过 Windows 环境下的 Visual Basic，Power builder等快速应用 开发(Rapid Application Development) 工具连接数据库 把提供的 库(library)加载到 Windows 的驱动程序后再使用 - JAVA 环境下开发数据库应用程序时 - C/C++ 中调用相关函数连接数据库 - C/C++ 的预编译数据库接口 - 与 Oracle的 PROC相似 - 与 Oracle的存储过程(Stored Procedure)相似 在数据库中创建复杂的应用逻辑或包含DB演算的函数及存储过程 必要时调用使用 通过 Windows 环境下的 Visual Basic，Power builder等快速应用 开发(Rapid Application Development) 工具连接数据库 - 支持标准 COM 接口的系统级应用接口 版本 ODBC Core Level Level 1,2,3 JDBC 3.0 X/OPEN CLI Standard ANSI/ISO SQL92 Standard ANSI/ISO 90329 Standard (SQL3 Standard) ODBC 以后版本
替换方案
增强方案
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内存数据库使用方案 – 替换方案
应用程序 App1 App2 AppN 3 1
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磁盘数据库
2 数据导出,导入
内存数据库
(Oracle, Informix, Sybase, DB2, …)
应用场景： 磁盘数据库中数据量较少 前端应用程序可以修改，连接到内存数据库
AUDIT
两个数据库发生不一致时提供同步数据功能
Altimon
AltiProfile altiProfile
分析运行中的语句 确认 SQL 、邦定值、执行计划、语句执行时间
altimon
监控 ALTIBASE库进程的工作状态
持续监控使用中系统资源并记录日志文件 生成的日志文件用做系统运行的基本资料
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NODE 1
保持数据一致性
NODE 2
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ALTIBASE 高可用性
主机发生故障时切换到备机并提供不间断服务 主机恢复故障后从备机自动同步故障时间内更新的数据
Application Programs
Application Programs
Application Programs
西藏联通 新BSS项目
云南联通 新BSS项目 浙江联通 新BSS项目 四川联通 OCS项目 浙江联通 OCS项目 贵州联通 OCS项目 江苏联通 OCS项目 重庆联通 OCS项目 辽宁联通 OCS项目 黑龙江联通 OCS项目 吉林联通 OCS项目 江西联通 OCS项目
64G/8CPU×2
126G/8CPU×2 224G/36CPU×2 160G/16CPU×2 160G/8CPU×2 96G/8CPU×2 160G/8CPU×2 96G/4CPU×2 160G/8CPU×2 160G/16CPU×2 160G/8CPU×2 128G/6CPU×2
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内存数据库使用方案 – 增强方案
应用程序 App1 App2 AppN
3
1 80%冷数据
20%热数据
内存数据库
2 热数据导出,导入
磁盘数据库
(Oracle, Informix, Sybase, DB2 …) 4 同步数据
应用场景： 磁盘数据库中数据量大，无法全部装入内存 仅将频繁访问处理的热数据装入内存数据库，解决性能瓶颈的高性价比方案 实际应用中，绝大多数采用此方案！
JDBC SQLCLI ESQL PSM
OLEDB
Unix ODBC
Unix系统中可与 Windows ODBC 互换使用的 API DataStage, Informatica, SiteMinder 等基于 Unix的 Tool互换使用
与 SQLCLI类似
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目录
1
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ALTIBASE 技术与服务
完善的开发与服务支持
Server Side 开发环境
Full Featured SQL92 100 个以上的 Built-in Function Stored Procedure & Function Trigger
服务支持
Client Side 开发环境
南大通用 ALTIBASE 介绍
中国人创造,与世界同步
目录
1 2
内存数据库概念 ALTIBASE 介绍 ALTIBASE 成功案例
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内存数据库的产生
各种业务系统、管理系统等通常是构建在传统数据库之上
的，例如Oracle、DB2、Sybase、MS SQL Server…… 随着数据量增加，业务复杂度增加，并发访问增加，对数 据访问和处理的速度要求越来越高 传统数据库无法满足高性能高并发数据处理的需求 性能出现瓶颈！！！
数据操作 速度一般 速度 数据量 大，TB级
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内存数据库 vs 磁盘数据库
都是关系型数据库 支持标准SQL 支持ODBC、JDBC等标准访问接口
从应用开发和使用的角度，二者并无差别
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内存数据库使用方案
使用内存数据库，解决现有系统的性能瓶颈， 可以采用如下两种方案：
贵州联通 新BSS项目
湖北联通 新BSS项目 吉林联通 新BSS项目 内蒙联通 新BSS项目 宁夏联通 新BSS项目 山西联通 新BSS项目 天津联通 新BSS项目
1
2000 1500 1000 500 0 1 2 4 8 16 32 64
Thread 个数
[ ALTIBASE ] SELECT INSERT UPDATE DELETE [ DRDBMS ] SELECT INSERT UPDATE DELETE
2
3
4
5
6
7
测试环境
• Platform: SUN V880 • CPU: 1.2Ghz 8Core • Memory: 16G
TCP/IP
E/SQL | CLI | ODBC | JDBC
ALTIBASE Engine
Query Processor
Parsing/ validation
Optimizer
Executor
Storage Manager
Transaction Manager Process or Shared Memory Recovery Manager Buffer Manager