CN102033930A - 分布式内存数据库系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分布式内存数据库系统，由服务器及若干内存数据库节点构成；所述服务器包括配置中心及中心数据库；所述配置中心根据所输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入所述中心数据库；所述中心数据库包括数据库及事件列表；数据库用以存储由配置中心写入的关键数据；事件列表用以记录所述数据库的数据更新信息；所述内存数据库节点包括节点数据库及节点事件列表；节点数据库用以接收并存储由服务器传送来的关键数据；节点事件列表用以同步服务器端的事件列表。该系统的数据更新无需等待相应事件更新信息，可实现服务器与节点之间数据的实时同步更新，这大大提高了系统的数据传输效率。

Description

分布式内存数据库系统

技术领域

本发明涉及一种分布式内存数据库系统，该分布式内存数据库系统通过一种全新的结构设计，使得其相较于现有分布式内存数据库具有更快的查询速度、更高的并发量、更好的数据同步效果，且能有效的降低系统的构建成本，属于计算机技术领域。

背景技术

内存数据库是将数据放在内存中直接操作的数据库。相对于磁盘，内存的数据读写速度要高出几个数量级，将数据保存在内存中相比从磁盘上访问能够极大地提高应用的性能。同时，内存数据库抛弃了磁盘数据管理的传统方式，基于全部数据都在内存中重新设计了体系结构，并且在数据缓存、快速算法、并行操作方面也进行了相应的改进，所以数据处理速度比传统数据库的数据处理速度要快很多，一般都在10倍以上。

分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统，每台计算机可单独放在一个地方，每台计算机中都有DBMS的一份完整拷贝副本，并具有自己局部的数据库，位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接，共同组成一个完整的、全局的大型数据库。

将这二者相结合的分布式内存数据库系统是当今数据库技术发展的前沿。这种数据库结构具有数据处理速度快、系统可靠性高、数据传输及管理成本低、数据库可扩展性强等特点。

目前已有的相关技术为4个商业版分布式内存数据库，分别是：eXtremeDB、Oracle TimesTen、SolidDB和Altibase。

这些已有数据库的问题在于，一来其均为商业版数据库，用户使用成本较高；二来其还具有查询速度较慢、数据并发量低、数据同步效果不佳等问题。

因此，我们需要设计一种全新结构的分布式内存数据库结构，以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种全新结构的分布式内存数据库系统，使得其相较于现有分布式内存数据库具有更快的查询速度、更高的并发量、更好的数据同步效果，且能有效的降低系统的构建成本。

本发明的发明目的是通过下述技术方案予以实现的：

分布式内存数据库系统，其特征在于：由服务器及若干内存数据库节点构成；所述各个内存数据库节点分别与服务器相连；

所述服务器包括配置中心及中心数据库；所述配置中心用以输入数据，根据所输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入所述中心数据库；所述中心数据库包括数据库及事件列表；所述数据库用以存储由配置中心写入的关键数据；所述事件列表用以记录所述数据库的数据更新信息；

所述内存数据库节点包括节点数据库及节点事件列表；所述节点数据库与所述中心数据库的数据库相连，用以接收并存储由服务器传送来的关键数据；所述节点事件列表与所述中心数据库的事件列表相连，用以同步服务器端的事件列表。

在所述服务器中还设置有一个备份数据库；该备份数据库具有与所述中心数据库对等的数据库和事件列表；该备份数据库实时备份中心数据库中的数据。

在所述服务器中还设置有一个监控中心；该监控中心与所述中心数据库和所述内存数据库节点相连；该监控中心用以收集中心数据库及各个内存数据库节点的更新信息。

所述配置中心由逻辑运算模块及关键数据生成模块构成；所述逻辑运算模块用以对管理员输入的数据进行关系简化；所述关键数据生成模块用以对简化后的数据进行处理生成关键数据，并将关键数据写入所述中心数据库。

分布式内存数据库系统的数据加载控制方法，基于所述的分布式内存数据库系统实现，其特征在于：包括如下具体步骤：

1)管理员在配置中心输入数据；

2)配置中心根据输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入中心数据库的数据库，同时将该更新事件记录在中心数据库的事件列表中；

3)中心数据库的数据库将所更新的数据同步更新至各个内存数据库节点的节点数据库中；同时，中心数据库的事件列表将变更事件信息同步更新至各个内存数据库节点的节点事件列表中；

4)判断节点事件列表中是否收到此次变更完结记录；如果否，则继续等待新的数据更新；如果是，则执行步骤5)；

5)根据节点事件列表中记录的数据变更记录读取节点数据库中相应的关键数据，并生成内存文件；

6)将步骤5)所生成的内存文件加载到节点的内存中。

本发明的有益效果是：该分布式内存数据库系统的数据更新无需等待相应事件更新信息，可实现服务器与节点之间数据的实时同步更新，这大大提高了系统的数据传输效率。

附图说明

图1为分布式内存数据库系统结构图；

图2为配置中心的结构图；

图3为分布式内存数据库系统加载数据控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为该分布式内存数据库系统结构图。如图所示，该分布式内存数据库由服务器及若干内存数据库节点构成。所述各个内存数据库节点分别与服务器相连。

所述服务器包括配置中心及中心数据库。所述配置中心用以输入数据，根据所输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入所述中心数据库。所述中心数据库包括数据库及事件列表。所述数据库用以存储由配置中心写入的关键数据。所述事件列表用以记录所述数据库中数据的变更事件。这里，所谓关键数据是供内存数据库节点查询的数据，该数据不与其他数据表相关联。配置中心将这种用于查询的关键数据从各种复杂的数据中提取出来。

所述内存数据库节点包括节点数据库及节点事件列表。所述节点数据库与服务器中心数据库的数据库相连，用以接收并存储由服务器传送来的关键数据。所述节点事件列表与服务器中心数据库的事件列表相连，用以同步服务器端的事件列表，并根据同步获得的事件信息对节点数据库中的数据进行操作。

该分布式内存数据库系统中，各个内存数据库节点中的节点数据库与节点事件列表，与服务器中的数据库与事件列表，分别独立进行主从式同步更新，其更新进程互不影响。只要服务器的中心数据库中有数据写入，就会马上同步到内存数据库节点上，而无需等待事件进程的同步更新或其他节点的更新进度。这样，一方面可以大大提高数据库的更新速度，另一方面也增大了该数据库的数据并发量，很好的解决了现有技术中所存在的问题。

另外，如图1所示，为了更好的提高系统数据的可靠性，我们在该系统的服务器端还设置有一个备份数据库。该备份数据库具有与中心数据库对等的数据库和事件列表。备份数据库实时备份中心数据库中的数据，以保证当中心数据库中的数据损坏时不会丢失数据。

再有，如图1所示，在该系统的服务器端还设置有一个监控中心。该监控中心与所述中心数据库中和内存数据库节点相连。该监控中心用以收集中心数据库及各个内存数据库节点的更新信息，以供管理员对整个数据库系统运行状态进行监控。

图2为配置中心的结构图。如图所示，所述配置中心由逻辑运算模块及关键数据生成模块构成。所述逻辑运算模块用以对管理员输入的数据进行关系简化。该模块可以将关系数据库里复杂的关联关系理清，生成较为简单的表结构。这样可以降低内存数据库节点的运算压力，有利于设计更好的内存数据库查询算法。关键数据生成模块用以对简化后的数据进行处理生成关键数据，并将关键数据写入所述中心数据库。

如前所述，本发明所设计的分布式内存数据库系统除了具有上述结构外，还应配以相适合的数据加载控制方法，使得服务器与各个节点之间数据库的更新与事件列表的更新相互独立进行，才能有效地实现该系统的设计意图。因此，这里我们进一步给出该内存数据库系统加载数据的控制方法。如图3所示，该分布式内存数据库系统的数据加载控制方法，包括如下具体步骤：

1)管理员在配置中心输入数据；

2)配置中心根据输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入中心数据库的数据库，同时将该更新事件记录在中心数据库的事件列表中；

3)中心数据库的数据库将所更新的数据同步更新至各个内存数据库节点的节点数据库中；同时，中心数据库的事件列表将变更事件信息同步更新至各个内存数据库节点的节点事件列表中；

4)判断节点事件列表中是否收到此次变更完结记录；如果否，则继续等待新的数据更新；如果是，则执行步骤5)；

5)根据节点事件列表中记录的数据变更记录读取节点数据库中相应的关键数据，并生成内存文件；

6)将步骤5)所生成的内存文件加载到节点的内存中。

通过上述数据加载控制方法，本发明所设计的分布式内存数据库系统完成了更新数据由服务器端向各个节点的加载过程。其中值得注意的是，该系统中对于数据的同步更新总是先于相应事件列表的更新的，这有别于现有分布式内存数据库系统。通过该方法，该数据库系统的数据更新无需等待相应事件更新信息，可实现服务器与节点之间数据的实时同步更新，这大大提高了系统的数据传输效率。

综上所述，本发明所提供的分布式内存数据库系统通过全新的结构设计，可提供更快的查询速度、更高的数据并发量、更好的数据同步效果。本领域一般技术人员在此设计思想之下所做任何不具有创造性的改造，均应视为在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.分布式内存数据库系统，其特征在于：由服务器及若干内存数据库节点构成；所述各个内存数据库节点分别与服务器相连；

所述服务器包括配置中心及中心数据库；所述配置中心用以输入数据，根据所输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入所述中心数据库；所述中心数据库包括数据库及事件列表；所述数据库用以存储由配置中心写入的关键数据；所述事件列表用以记录所述数据库的数据更新信息；

所述内存数据库节点包括节点数据库及节点事件列表；所述节点数据库与所述中心数据库的数据库相连，用以接收并存储由服务器传送来的关键数据；所述节点事件列表与所述中心数据库的事件列表相连，用以同步服务器端的事件列表。

2.如权利要求1所述的分布式内存数据库系统，其特征在于：在所述服务器中还设置有一个备份数据库；该备份数据库具有与所述中心数据库对等的数据库和事件列表；该备份数据库实时备份中心数据库中的数据。

3.如权利要求1所述的分布式内存数据库系统，其特征在于：在所述服务器中还设置有一个监控中心；该监控中心与所述中心数据库和所述内存数据库节点相连；该监控中心用以收集中心数据库及各个内存数据库节点的更新信息。

4.如权利要求1所述的分布式内存数据库系统，其特征在于：所述配置中心由逻辑运算模块及关键数据生成模块构成；所述逻辑运算模块用以对管理员输入的数据进行关系简化；所述关键数据生成模块用以对简化后的数据进行处理生成关键数据，并将关键数据写入所述中心数据库。

5.分布式内存数据库系统的数据加载控制方法，基于权利要求1所述的分布式内存数据库系统实现，其特征在于：包括如下具体步骤：

1)管理员在配置中心输入数据；

2)配置中心根据输入数据生成关键数据，并将所生成的关键数据写入中心数据库的数据库，同时将该更新事件记录在中心数据库的事件列表中；

3)中心数据库的数据库将所更新的数据同步更新至各个内存数据库节点的节点数据库中；同时，中心数据库的事件列表将变更事件信息同步更新至各个内存数据库节点的节点事件列表中；

4)判断节点事件列表中是否收到此次变更完结记录；如果否，则继续等待新的数据更新；如果是，则执行步骤5)；

5)根据节点事件列表中记录的数据变更记录读取节点数据库中相应的关键数据，并生成内存文件；

6)将步骤5)所生成的内存文件加载到节点的内存中。

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