數(shù)據(jù)庫機實現(xiàn)途徑(數(shù)據(jù)庫)

時間：2022-11-17 04:30:01 | 來源：信息時代

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    數(shù)據(jù)庫機實現(xiàn)途徑 : 數(shù)據(jù)庫機的實現(xiàn)技術與方法。以下給出開發(fā)和研制數(shù)據(jù)庫機中常采用的一些技術與方法:
1. 高速處理技術
在數(shù)據(jù)庫機中,提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)處理大量數(shù)據(jù)效率的一種技術和措施,它是評價數(shù)據(jù)庫機的一項重要指標。常用的高速處理技術有旋轉處理、散列化位陣列、流處理、聯(lián)想處理和多處理機等技術,分別介紹如下:
(1)旋轉處理(process on the fly)技術:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中提高數(shù)據(jù)處理效率的一種高速處理技術。旋轉處理指在聯(lián)機存儲介質(zhì)磁盤旋轉時,對磁道上的數(shù)據(jù)進行比較,磁盤旋轉一圈就完成了對磁道上所存關系的選擇和投影運算。這種方法是美國伊利諾大學的D. L.Slothick提出的,他主張采用“每磁道邏輯(logic-per-track)”的概念來改善信息的檢索和字符串處理。該技術已廣泛應用于一些數(shù)據(jù)庫機(如CASSM、RAP、CAFS)的設計與研制中。
(2)散列化位陣列(hashed bit array)技術:采用散列化位陣列執(zhí)行半連接等運算,以克服關系數(shù)據(jù)庫連接運算運行時間長、效率低的缺點。這種提高數(shù)據(jù)處理速度的技術,在數(shù)據(jù)庫機設計和研制中廣泛采用。
(3)流處理(stream process)技術:一種采用磁泡、VLSI等微電子新器件用于對數(shù)據(jù)集進行檢索和排列處理的高速處理技術。通常,大量數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中從一種功能器件傳輸?shù)搅硪环N功能器件所需傳送時間較長,一般不能被忽略,而采用流處理技術這種硬件實現(xiàn)方案,可在傳送時間內(nèi)同時對數(shù)據(jù)進行處理。
(4)聯(lián)想處理(associative process)技術: 又稱關聯(lián)處理,是采用計算機仿效人類的行為模式進行信息處理的一種先進技術,在數(shù)據(jù)庫機研究中得到廣泛采用。數(shù)據(jù)庫機中,實現(xiàn)聯(lián)想功能的主要有: ①軟件聯(lián)想法(software association method): 以散列技術為主的模擬聯(lián)想概念,它采用傳統(tǒng)的器件和設備,借助于某個“散列函數(shù)”產(chǎn)生外部數(shù)據(jù)對物理地址的映射,從而得到外部數(shù)據(jù)與存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)的聯(lián)系而實現(xiàn)聯(lián)想處理。②硬件聯(lián)想法(hardware association method): 聯(lián)想處理中的主要方式,它使用專門的器件和設備來進行聯(lián)想處理,主要的硬件聯(lián)想器件或設備有: 聯(lián)想存儲器(association memory)、聯(lián)想處理器(association processor)以及某些專用器件。聯(lián)想存儲器是一種存儲設備,它將數(shù)據(jù)存儲在大量的存儲單元中,這些單元可在基于其內(nèi)容的基礎上進行存取。聯(lián)想處理器也是一個聯(lián)想存儲器。在這個存儲器中,更復雜的數(shù)據(jù)轉換可以在按內(nèi)容選擇的單元內(nèi)容的基礎上執(zhí)行。
2. 多處理機技術
指采用多處理機結構在同一時刻或同一時間間隔完成兩種以上性質(zhì)相同或不同的操作,以提高數(shù)據(jù)的處理速度。在多處理機系統(tǒng)之間應保證信息的正常傳遞與通信,實現(xiàn)無沖突連接。通常,可以采用的連接技術有交叉開關結構(如DIRECT數(shù)據(jù)庫機采用)、總線結構(如RDBC采用)、多端口存儲器結構等。隨著網(wǎng)絡和分布式系統(tǒng)的普及,可以直接通過網(wǎng)絡實現(xiàn)分布式環(huán)境下的多處理機數(shù)據(jù)庫機系統(tǒng),如DBMAC。
3. 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(main memory database,MMDB)
指通過內(nèi)存存儲器直接實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫存儲與管理的數(shù)據(jù)庫,MMDB是數(shù)據(jù)庫機的一種體系結構和重要實現(xiàn)途徑。上述各種處理技術和現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫機大都是針對旋轉的輔助存儲器而言的,DBM管理的全是磁盤或磁帶上的數(shù)據(jù),但在這些輔存上采用旋轉、散列等高速處理技術實現(xiàn)的連接運算,是將關系按連接屬性散列后再連接的。這種作法會得不償失。如果能在內(nèi)存中對整個關系或部分關系按連接屬性散列,再進行連接,通?？梢垣@得更好的性能和更快的訪問速度,這就是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速處理的基本思想。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫MMDB已不是傳統(tǒng)磁盤數(shù)據(jù)庫的概念,可視為數(shù)據(jù)庫的“工作版本”(部分或整個數(shù)據(jù)庫)常駐內(nèi)存的數(shù)據(jù)庫。在研制數(shù)據(jù)庫機的初期,人們就對內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術給予了特別的關注。近年來,隨著廉價、存儲量大的高性能的半導體內(nèi)存儲器的發(fā)展和數(shù)據(jù)庫的各種高新應用的需求,大大促進了MMDB技術的研究與發(fā)展。實現(xiàn)MMDB,應在其體系結構、數(shù)據(jù)組織與存取方法、查詢與事務處理、并發(fā)控制、恢復技術等方面進行深入研究。