結(jié)合分段位圖和B+樹的云數(shù)據(jù)索引機(jī)制研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，在電子商務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)，社交網(wǎng)絡(luò)，科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域資源數(shù)據(jù)急劇膨脹，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來。云計(jì)算作為專門處理大規(guī)模數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、管理和分析的一種新的計(jì)算模式一出現(xiàn)便得到了廣泛應(yīng)用并已成為大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)平臺以及支撐技術(shù)。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)索引在解決非結(jié)構(gòu)化云數(shù)據(jù)中的相關(guān)問題時(shí)出現(xiàn)了嚴(yán)重的瓶頸，無法得到良好的擴(kuò)展。為了提高海量數(shù)據(jù)管理和查詢效率，本文對云數(shù)據(jù)的索引技術(shù)和檢索算法展開了探討。
　　首先，針對基本位圖索引

2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間大，檢索效率低等問題，本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)合分段位圖和B+樹的云數(shù)據(jù)索引機(jī)制(BBI索引)。分段位圖在索引創(chuàng)建時(shí)按照一定的基數(shù)對元組數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，以段為單位建立位圖索引，索引數(shù)據(jù)量的決定因子由屬性值的取值范圍轉(zhuǎn)變?yōu)榉侄螖?shù)與基數(shù)的乘積，大大減少了索引數(shù)據(jù)量。索引利用集中式架構(gòu)優(yōu)勢對分段位圖的索引數(shù)據(jù)進(jìn)行全局排序并建立指示位圖，記錄了排序值對應(yīng)的元組的大概位置。索引結(jié)合分布式架構(gòu)優(yōu)勢對單個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上的索引數(shù)據(jù)排序值建立 B+樹，規(guī)避

3、了數(shù)據(jù)檢索時(shí)對非結(jié)果數(shù)據(jù)的逐個(gè)遍歷，從而顯著提高了數(shù)據(jù)的檢索效率。
　　其次，為了增加 BBI索引的可用性和穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了針對 BBI索引的索引維護(hù)策略，當(dāng)有元組刪除、插入或更新等操作時(shí)根據(jù)所操作的元組特性對 B+樹的結(jié)構(gòu)和指示位圖進(jìn)行修改，給出了操作流程和算法。另一方面，給出了針對BBI索引的數(shù)據(jù)檢索算法，分為單條件檢索和復(fù)合條件檢索。
　　最后，本文設(shè)計(jì)了嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)對BBI索引的性能做了測試。在檢索算法上，從索引的響應(yīng)時(shí)