結合分段位圖和B+樹的云數(shù)據(jù)索引機制研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網和計算機技術的飛速發(fā)展，在電子商務，物聯(lián)網，社交網絡，科學計算等領域資源數(shù)據(jù)急劇膨脹，大數(shù)據(jù)時代已經到來。云計算作為專門處理大規(guī)模數(shù)據(jù)儲存、管理和分析的一種新的計算模式一出現(xiàn)便得到了廣泛應用并已成為大數(shù)據(jù)的基礎平臺以及支撐技術。傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)索引在解決非結構化云數(shù)據(jù)中的相關問題時出現(xiàn)了嚴重的瓶頸，無法得到良好的擴展。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)存儲空間大，檢索效率低等問題，本文設計了一種結合分段位圖和B+樹的云數(shù)據(jù)索引機制(BBI索引)。分段位圖在索引創(chuàng)建時按照一定的基數(shù)對元組數(shù)據(jù)進行分段，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優(yōu)勢對分段位圖的索引數(shù)據(jù)進行全局排序并建立指示位圖，記錄了排序值對應的元組的大概位置。索引結合分布式架構優(yōu)勢對單個數(shù)據(jù)節(jié)點上的索引數(shù)據(jù)排序值建立 B+樹，規(guī)避

3、了數(shù)據(jù)檢索時對非結果數(shù)據(jù)的逐個遍歷，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，設計了針對 BBI索引的索引維護策略，當有元組刪除、插入或更新等操作時根據(jù)所操作的元組特性對 B+樹的結構和指示位圖進行修改，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合條件檢索。
　　最后，本文設計了嚴格的實驗對BBI索引的性能做了測試。在檢索算法上，從索引的響應時