基于LSM-Tree的鍵值存儲引擎的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都開始接入互聯(lián)網(wǎng)。面對數(shù)據(jù)組織形式日趨多樣、數(shù)據(jù)生成速度愈發(fā)快速的現(xiàn)實狀況，分布式NoSQL數(shù)據(jù)庫以其高效的處理速度、良好兼容性和擴展性得到市場的廣泛認可。在數(shù)據(jù)生成速度愈來愈快的同時，用戶請求中寫操作所占比重也在持續(xù)增長，如何對NoSQL數(shù)據(jù)庫面向?qū)戇M行優(yōu)化，提供寫性能更優(yōu)的NoSQL數(shù)據(jù)庫一直是關(guān)注的重點。
　　鍵值存儲模型由于模型簡單適用于各種應(yīng)用場景被廣泛引用于分布式NoSQL數(shù)據(jù)庫中。一個

2、存儲系統(tǒng)中最核心的組件是存儲引擎，存儲引擎的性能一定程度上決定存儲系統(tǒng)的整體性能。大部分鍵值數(shù)據(jù)庫都使用了面向?qū)憙?yōu)化的LSM-Tree數(shù)據(jù)結(jié)果或其變體作為存儲引擎的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但LSM-Tree數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身存在著嚴重的寫放大問題。主要思想為延遲操作與批量處理的LSM-Tree中，同一個鍵可能會存在多個版本鍵值對。為保證鍵值對訪問的正確性，鍵值對的存儲需要遵守新舊版本約束。為了提供更好的讀性能，LSM-Tree需要定期額完成數(shù)據(jù)合并與遷

3、移操作，形成了逐層流動機制。在保證鍵值對在LSM-Tree中的新舊版本約束情況下，鍵值對并不需要完全進行逐層流動，以此為動機對LSM-Tree數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，減少LSM-Tree寫放大問題提升存儲引擎的寫性能。
　　系統(tǒng)對LSM-Tree數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，增加內(nèi)存組件緩存鍵值對數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)在遷移過程中產(chǎn)生的寫放大問題，并且為優(yōu)化的LSM-Tree數(shù)據(jù)結(jié)果設(shè)計了完整的可靠性方案。系統(tǒng)以優(yōu)化的LSM-Tree設(shè)計實現(xiàn)一個鍵值存儲引