移動(dòng)數(shù)據(jù)緩存(數(shù)據(jù)庫)

時(shí)間：2022-12-05 06:30:01 | 來源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-05 06:30:01 來源：信息時(shí)代

    移動(dòng)數(shù)據(jù)緩存 : 一種可以解決移動(dòng)數(shù)據(jù)存取過程中產(chǎn)生瓶頸問題的技術(shù)與方法。通常,移動(dòng)數(shù)據(jù)緩存是采用減少移動(dòng)結(jié)點(diǎn)對(duì)其他結(jié)點(diǎn)(基結(jié)點(diǎn)或移動(dòng)結(jié)點(diǎn))的訪問來實(shí)現(xiàn)的。
1.移動(dòng)數(shù)據(jù)緩存解決頻繁斷接問題
數(shù)據(jù)緩存是把經(jīng)常要訪問的數(shù)據(jù)緩存到移動(dòng)結(jié)點(diǎn)本地?？蛻艟彺嬷写娣诺氖菙?shù)據(jù)庫的一個(gè)副本,是整體數(shù)據(jù)庫的一個(gè)子集。在客戶機(jī)斷接的情況下,用戶可以從客戶緩存中查詢到全部或部分?jǐn)?shù)據(jù)。
利用緩存技術(shù)可以有效地減少通信量,從而避免網(wǎng)絡(luò)的擁塞。在傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器系統(tǒng)中,有兩種方法來維護(hù)客戶緩存的有效性: ①服務(wù)器發(fā)送緩存失效信息給客戶機(jī); ②客戶機(jī)通過查詢服務(wù)器來驗(yàn)證其緩存的有效性。若采用第一種方法,由于移動(dòng)客戶機(jī)經(jīng)常斷接,斷接期間客戶機(jī)將無法收到緩存失效信息,因此在重新聯(lián)機(jī)時(shí)必須將整個(gè)緩存作廢,使緩存失去了其應(yīng)有的作用; 若采用第二種方法,又會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)有限的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬。因此,上述兩種方法都不適合于維護(hù)移動(dòng)客戶機(jī)的緩存有效性。另外,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存技術(shù)主要是在客戶機(jī)上存儲(chǔ)部分?jǐn)?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),并假定服務(wù)器與客戶機(jī)之間的連接是固定且不間斷的,這種假定與移動(dòng)計(jì)算環(huán)境的移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)斷接頻繁的特點(diǎn)相矛盾。所以,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)緩存技術(shù)不適用于移動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。近年來,人們對(duì)數(shù)據(jù)緩存技術(shù)進(jìn)行了大量的研究,重點(diǎn)集中在數(shù)據(jù)緩存的組織形式和數(shù)據(jù)一致性問題上。
數(shù)據(jù)緩存的管理分為文件系統(tǒng)層和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層。目前,人們已經(jīng)提出了一些移動(dòng)環(huán)境下文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存管理方法,如Coda和Bayou系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層面上,數(shù)據(jù)緩存技術(shù)的主要問題是如何有效地維護(hù)移動(dòng)客戶機(jī)和服務(wù)器端的一致性。目前,人們也提出了很多解決緩存數(shù)據(jù)與服務(wù)器數(shù)據(jù)一致性問題的方法,如D.Barbara的緩存失效報(bào)告廣播技術(shù),服務(wù)器定期或異步地廣播緩存失效報(bào)告,使移動(dòng)客戶機(jī)的緩存能保持同步。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可擴(kuò)展任意數(shù)目的可收聽廣播的客戶機(jī)。
2.基于語義的緩存策略
為提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整體性能,人們對(duì)客戶緩存進(jìn)行了研究,提出了基于語義(semantic)的緩存策略。這種策略通過語義信息描述緩存數(shù)據(jù),利用語義局部性和時(shí)間局部性提高數(shù)據(jù)庫性能。因?yàn)榭蛻敉ǔ６加衅鋫€(gè)性化的訪問特征,查詢也相應(yīng)具有較高的語義相關(guān)性。
基于語義緩存查詢的基本思想是首先確定與當(dāng)前查詢作用有相交關(guān)系的緩存項(xiàng),再?gòu)倪@些相關(guān)的緩存項(xiàng)中判斷有無查詢的精確匹配或包含可導(dǎo)出匹配。如果有,查詢結(jié)果可從該緩存項(xiàng)描述的緩存塊中通過投影、選擇操作獲取;若沒有,且緩存項(xiàng)與查詢是可查詢裁剪相交的,也可對(duì)查詢進(jìn)行裁剪,將裁剪后的查詢送到服務(wù)器處理,連同緩存中獲得的部分查詢結(jié)果一起構(gòu)成查詢結(jié)果。基于語義內(nèi)容的數(shù)據(jù)緩存管理主要有以下特點(diǎn):
(1)客戶端具有緩存數(shù)據(jù)的語義描述。在查詢處理時(shí),客戶端使用語義信息來決定本地?cái)?shù)據(jù)是否可以滿足查詢條件。通過修改查詢條件,向服務(wù)器發(fā)出本地緩存不能滿足部分?jǐn)?shù)據(jù)的查詢請(qǐng)求,從而減小通信開銷。
(2)緩存替換策略信息存儲(chǔ)在一個(gè)可動(dòng)態(tài)調(diào)整的語義區(qū)中。其優(yōu)點(diǎn)是不用維護(hù)每一個(gè)元組的替換信息,而是通過語義信息維護(hù)一組元組的替換信息,以減少物理存儲(chǔ)開銷。
(3)可以使用復(fù)雜函數(shù)來決定緩存替換的條件。