用于多个访问方法的无锁存、日志结构化的存储技术

数据管理器可包括配置成向任意选择的面向页的访问方法提供对页数据存储的接口访问的数据不透明接口，该接口访问包括对页数据存储的无锁存访问。在另一方面，可基于发起部分交换增量记录到与第一页相关联的页状态的前缀，来发起高速缓存层存储中的所述第一页的一部分到辅助存储中的位置的交换操作，部分交换增量记录包括指示转储清除增量记录的存储位置的主存储器地址，转储清除增量记录指示所述第一页的丢失部分在辅助存储中的位置。在另一方面，页管理器可基于对转储清除增量记录的原子操作来发起高速缓存层存储中的第一页到辅助存储中的位置的转储清除操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于多个访问方法的无锁存、日志结构化的存储电子设备的用户常常需要访问数据库系统以获得各种类型的信息。许多不同的技术已被设计用于对数据项的存储和检索。例如，一些最近硬件平台利用最近硬件发展，如多核处理器、多级存储器分层结构以及辅助存储设备(如闪存)，来力图提供更高性能。这提高了潜在的系统性能，但对系统而言，对新开发的平台方面以及常规平台方面作出高效使用是困难的。概述根据一个一般方面，一种系统可包括包含至少一个处理器的设备，该设备包括包含有形地体现在计算机可读存储介质上以供至少一个处理器执行的指令的数据管理器。数据管理器可包括配置成向任意选择的面向页的访问方法提供对页数据存储的接口访问的数据不透明接口，该接口访问包括对页数据存储的无锁存访问。根据另一方面，一种系统可包括包含至少一个处理器的设备，该设备包括包含有形地体现在计算机可读存储介质上以供至少一个处理器执行的指令的数据管理器。数据管理器可包括配置成基于安置到映射表中的转储清除增量(Λ)记录的指针经由比较并交换(CAS)操作来将页状态转储清除到辅助存储的页管理器，转储清除增量记录被前缀到经由CAS操作在映射表中被替换的现有页状态。根据另一方面，一种系统可包括包含至少一个处理器的设备，该设备包括包含有形地体现在计算机可读存储介质上以供至少一个处理器执行的指令的数据管理器。数据管理器可包括配置成基于以下操作来发起高速缓存层存储中的第一页到辅助存储中的位置的转储清除操作的页管理器:发起所述第一页的页状态到辅助存储缓冲区的复制，发起转储清除增量记录到所述页状态的前缀，所述转储清除增量记录包括指示所述第一页在辅助存储中的存储位置的辅助存储地址以及与调用者相关联的注释，以及基于将所述转储清除增量记录的地址安置在映射表中经由比较并交换(CAS)操作来发起对所述页状态的更新。根据另一方面，一种系统可包括包含至少一个处理器的设备，该设备包括包含有形地包括在计算机可读存储介质上以供至少一个处理器执行的指令的数据管理器。数据管理器可包括配置成经由无锁存更新操作来控制对日志结构化辅助存储缓冲区的更新的缓冲区管理器。根据另一方面，一种系统可包括包含至少一个处理器的设备，该设备包括包含有形地包括在计算机可读存储介质上以供至少一个处理器执行的指令的数据管理器。数据管理器可包括页管理器，所述页管理器被配置成基于发起部分交换增量记录到与第一页相关联的页状态的前缀，来发起高速缓存层存储中的所述第一页的一部分到辅助存储中的位置的交换操作，所述部分交换增量记录包括指示转储清除增量记录的存储位置的主存储器地址，所述转储清除增量记录指示所述第一页的丢失部分在辅助存储中的位置。提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。一个或多个实现的细节在以下的附图和说明书中阐述。其它特征将从描述和附图、以及权利要求书中显见。MM图1解说用于高速缓存/存储层的访问方法的示例体系结构分层。图2是用于多种访问方法的无锁存、日志结构化存储的示例体系结构的框图。图3示出示例映射表。图4a_4b示出示例映射表上的示例增量更新。图5描绘示例部分页换出以及示例部分交换增量。图6示出各示例时期以及它们相应的垃圾收集列表。图7a_7c示出了在闪存上的示例日志结构化存储组织。图8描绘了示例转储清除缓冲区状态。图9示出了示例事务模板。图10示出了示例检查点数据。图11是用于多种访问方法的无锁存、日志结构化存储的示例系统的框图。图12a_12d是示出图11的系统的示例操作的流程图。详细描沐1.介绍硬件平台的最近发展利用了多核处理器、多级存储器分层结构以及辅助存储设备(如闪存)来力图提供更高性能。例如，中央处理单元(CPU)变化包括了多核处理器以及涉及多级高速缓存的主存储器访问。例如，闪存存储和硬盘供应商认识到就地更新损害了容量，导致对日志结构化的增加的使用。例如，云数据中心提高了系统规模，且商用硬件的使用日益着重于高可用性技术。然而，尽管潜在系统性能可能提高，但对系统而言，对这些最近平台方面作出高效使用是困难的。例如，支持多个用户访问大量数据的数据中心系统可能利用针对过去多年来它存在于其上的硬件来设计的软件体系结构(例如，它们可能以单处理器为目标，操作单级存储器(极少处理器高速缓存，且只具有对主存储器的适度等待时间)，以及访问磁盘)。改变该方法的努力已经改进了该环境，但继续遗漏了显著的潜在性能增益。例如，已经有努力来避免锁存，锁存在对数据的访问相冲突时造成阻塞；然而，这些努力可能涉及分区，使得各线程避免这样的冲突，这可引入显著开销。例如，就地更新数据可能对存储器性能产生负面影响，这可导致考虑高速缓存行对齐并使用逻辑树代替向量上的二分搜索。然而，继续存在不利数量的就地更新，这不利地影响处理器高速缓存性能，例如经由高速缓存无效。此外，各实现已开始利用闪存来用于其更高访问/辅助以及降低的访问等待时间。然而，随机更新可能是相对昂贵的，甚至使用闪存转换层。J.Levandoski 等人的“Deuteronomy: Transact1n Support for CloudData (Deuteronomy:对云数据的事务支持)”，Conference on Innovative Data SystemsResearch(新数据系统研究会议)(CIDR) (2011年1月)，第123-133页以及D.Lomet等人的 “Unbundling Transact1n Services in the Cloud (云中的分别处理事务服务)”，Conference on Innovative Data Systems Research (CIDR)，2009 年，讨论了用于提供云环境中的一致性(即，事务)的示例技术。本文讨论的示例技术可集中于示例DEUTERONOMY数据组件(DC)以及在当前硬件上最大化其性能。例如，DC可以管理对经由CRUD(创建、读、更新、删除)原子操作访问的数据的存储和检索。例如，DC可以是非分布式的，代替使用可经由其上的软件层被合并到分布式系统的本地机制(例如，DEUTERONOMY事务组件(TC)和/或查询引擎)。如本文进一步讨论的，看来存在由当前硬件提出的可能影响访问方法(例如，B树、散列、多属性、时间，等)的问题。此外，如本文讨论的，这些问题可以用适用于大多数(例如，任意选择的)访问方法的示例一般机制来解决。例如，根据本文讨论的示例技术，无锁存技术可被用来达到有利的处理器利用以及针对多核处理器进行伸缩。例如，如本文讨论的，降低高速缓存无效的增量更新可被用来达到针对基于多级尚速缓存的存储器系统的有利性能。例如，与受限存储(其具有随机与的受限性能和闪存写限制)可经由日志结构化来被克服。例如，BW树(参见例如 J.Levandoski 等人的 “The Bw-Tree: A B-tree for NewHardware Platforms (Bw_ 树:用于新硬件平台的 B 树)”，第 29 届 IEEE Internat1nalConference on Data Enginee本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：包括至少一个处理器的设备，所述设备包括数据管理器，所述数据管理器包括被有形地体现在计算机可读存储介质上以供所述至少一个处理器执行的指令，所述数据管理器包括：配置成向任意选择的面向页的访问方法提供对页数据存储的接口访问的数据不透明接口，所述对页数据存储的接口访问包括对所述页数据存储的无锁存访问。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·洛美特，J·莱万多斯基，S·森古普塔，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US