江澤源， 劉輝林， 吳 剛， 王國仁

（東北大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院，沈陽110004）

0 引 言

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫（Memory－Resident Database或 Main Memory Database，MMDB）將工作用的數(shù)據(jù)集放置于物理內(nèi)存中，由于存儲(chǔ)介質(zhì)的特性不同，相對(duì)于常規(guī)的磁盤數(shù)據(jù)庫（Disk－Resident Database，DRDB），內(nèi)存數(shù)據(jù)庫具有更高的訪問速度和更低的系統(tǒng)延遲，并且不受磁盤I／O瓶頸限制.在內(nèi)存價(jià)格不斷降低、容量迅速擴(kuò)大的今天，富有競(jìng)爭(zhēng)力的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)、通信、實(shí)時(shí)處理等多種行業(yè)領(lǐng)域.

根據(jù)用戶需求的不同，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品在追求高性能的同時(shí)，也需提供相應(yīng)的可用性保證.內(nèi)存是一種易失性的存儲(chǔ)介質(zhì)，斷電后數(shù)據(jù)丟失，且處理復(fù)雜任務(wù)時(shí)易崩潰.保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不間斷的服務(wù)，盡量縮短停機(jī)（Downtime）時(shí)間，減少用戶和服務(wù)提供者的損失，是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫面臨的重大挑戰(zhàn).

本文主要關(guān)注內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的可用性問題，首先通過歸納相關(guān)文獻(xiàn)中關(guān)于系統(tǒng)的可用性定義，給出了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫可用性的解釋，包括可用性的描述、度量、表現(xiàn)方面；接著從內(nèi)存數(shù)據(jù)易失的特性入手，探究了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫提高可用性的方法，著重關(guān)注了包括檢查點(diǎn)、日志、恢復(fù)協(xié)議的快速恢復(fù)策略，和以熱備份、集群內(nèi)復(fù)制為代表的容錯(cuò)機(jī)制；最后進(jìn)行概括總結(jié)，并做出了展望.

1 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫概述

1.1 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫概念

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫將工作數(shù)據(jù)集存放在內(nèi)存中，相對(duì)于常規(guī)磁盤數(shù)據(jù)庫，其存取速率有了極大的提高.磁盤中存儲(chǔ)日志文件和相關(guān)映像備份，數(shù)據(jù)的存取工作盡量不再涉及磁盤的I／O操作，以達(dá)到更高的效率，此時(shí)系統(tǒng)的主要矛盾將不再是磁盤的I／O操作時(shí)間.

由于存儲(chǔ)介質(zhì)不同，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫在索引結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)管理、并發(fā)控制等方面有許多技術(shù)上的改進(jìn)［1］.

1.2 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

高存取速率帶來的高吞吐量，以及特殊應(yīng)用的實(shí)時(shí)性響應(yīng)需求，導(dǎo)致內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的負(fù)載往往過高；易失性存儲(chǔ)器帶來數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，意外事故導(dǎo)致的數(shù)據(jù)破壞，可能直接導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失，這也是系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn).從內(nèi)存數(shù)據(jù)易失的角度來看，提升有關(guān)可用性水平的技術(shù)是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫研究的重要方向之一.

2 可用性概念

2.1 通用數(shù)據(jù)庫的可用性

數(shù)據(jù)庫的可用性（Availability）概念經(jīng)常出現(xiàn)在文獻(xiàn)中，但是至今尚未有標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的定義.從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的角度來說，可用性指系統(tǒng)提供的特定的服務(wù)等級(jí)，當(dāng)用戶或某個(gè)進(jìn)程訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)，它是可用的［2］.或者描述為在給定的時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)庫可用的時(shí)間比例，即數(shù)據(jù)庫按照要求能夠正常運(yùn)行的概率.可用性的概念常常和可靠性（Reliability）一起出現(xiàn)，可靠性多指一個(gè)數(shù)據(jù)庫在一個(gè)給定的時(shí)間間隔內(nèi)不產(chǎn)生失敗的概率［3］.同時(shí)，可恢復(fù)性、可持續(xù)使用等概念也是構(gòu)成可用性的相關(guān)概念.

系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有即時(shí)響應(yīng)的能力，但當(dāng)斷電（Outage）情況出現(xiàn)，系統(tǒng)服務(wù)失效，數(shù)據(jù)庫變得不可用，經(jīng)常使用停機(jī)一詞來描述系統(tǒng)不可用時(shí)的那段狀態(tài).停機(jī)可被分為兩大類，即系統(tǒng)遇到意外停機(jī)（Unexpected Downtime），如應(yīng)用程序運(yùn)行錯(cuò)誤、硬件故障、斷電，和計(jì)劃內(nèi)的停機(jī)（Scheduled Downtime），如系統(tǒng)硬件更換、軟件升級(jí).設(shè)計(jì)者需要在一定的成本約束下，在用戶的容忍范圍下，將系統(tǒng)盡可能地保持可用［4］.

2.2 可用性的度量和等級(jí)

相對(duì)于不同應(yīng)用的系統(tǒng)，可用性要求也不盡相同.學(xué)校的成績(jī)管理系統(tǒng)可能只需要一個(gè)較低的可用性等級(jí)就可以滿足學(xué)生查詢分?jǐn)?shù)的要求，而銀行的管理系統(tǒng)則需要很高的可用性等級(jí)，保證各項(xiàng)業(yè)務(wù)的周轉(zhuǎn)正常，否則可能導(dǎo)致嚴(yán)重的損失.

通常用平均故障間隔時(shí)間（MTBF）和平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）來度量一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可用性，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也參照這些概念，它們的定義見表1.

可用公式（MTBF／（MTBF＋MTTR））對(duì)系統(tǒng)的可用性水平進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果可近似作為可用性等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn).在文獻(xiàn)［5］中，作者根據(jù)當(dāng)時(shí)的系統(tǒng)情況描述了一些典型的系統(tǒng)可用性等級(jí)［5］，見表2.

表1 MTBF和MTTR概念圖Tab.1 The concept of MTBF and MTTR

通常用“N個(gè)9”來描述表2中可用性一列，“5個(gè)9”，即99.999%的高可用性（High A－vailability，HA）［6］，意味著系統(tǒng)每年約有5分鐘的停機(jī)時(shí)間，這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中常使用的概念，這一特性也被許多內(nèi)存數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品寫入其技術(shù)文檔中.

2.3 NoSQL中的可用性

近年來持續(xù)增長(zhǎng)的海量數(shù)據(jù)，催生了NoSQL非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的迅速發(fā)展，其中也有Redis這樣的內(nèi)存型NoSQL數(shù)據(jù)庫.Eric Brewer在2000年提出的CAP理論［7］，其定義是：一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分區(qū)容忍性（Partition tolerance）這個(gè)三個(gè)屬性，只能同時(shí)滿足其中兩個(gè)屬性.CAP理論數(shù)年后被證明［8］，并成為NoSQL數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的重要理論之一.其中，“可用性”的定義與上述有微妙差別.這里的可用性指，如果客戶可以同集群中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)通信，那么該節(jié)點(diǎn)必然能夠處理讀取及寫入操作.

2.4 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫可用性

內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，特別是集群環(huán)境中，內(nèi)存數(shù)據(jù)易失，復(fù)雜處理易崩潰，這與傳統(tǒng)的磁盤數(shù)據(jù)庫在可用性和可靠性方面有一定差別.

顯然，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫提升可用性的措施涉及到多個(gè)方面：使用更可靠的硬件，如使用更穩(wěn)定的內(nèi)存；在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)通過監(jiān)督等機(jī)制預(yù)防或及時(shí)發(fā)覺可能出錯(cuò)的地方，如在應(yīng)用程序中加入異常狀況的處理；當(dāng)意外停機(jī)發(fā)生時(shí)，尋找更快速的恢復(fù)策略；或使用備份的方式，在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)中斷服務(wù)后備份節(jié)點(diǎn)立即替代.

本文主要闡述在單機(jī)或集群環(huán)境中，內(nèi)存數(shù)據(jù)的可恢復(fù)性及任務(wù)執(zhí)行的可用性，主要關(guān)注數(shù)據(jù)快速恢復(fù)、系統(tǒng)容錯(cuò)，涉及檢查點(diǎn)技術(shù)、日志技術(shù)、復(fù)制技術(shù).

3 快速恢復(fù)策略

在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，磁盤中不再存儲(chǔ)工作數(shù)據(jù)集，而是主要用于持久化操作（多指日志和映像備份）與其他附加信息的存儲(chǔ).由IBM提出的ARIES［9］（Algorithm for Recovery and Isolation Exploiting Semantics）算法是以日志記錄、事務(wù)表、臟頁表為主要信息進(jìn)行分析、撤銷、重做的算法，是經(jīng)典的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)策略.很多內(nèi)存數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品使用這一原則并加以改進(jìn)，以追求準(zhǔn)確的恢復(fù)結(jié)果和更高的恢復(fù)速度.

檢查點(diǎn)是避免消耗大量時(shí)間檢查日志的策略，檢查點(diǎn)配合相關(guān)日志可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的恢復(fù).優(yōu)秀的檢查點(diǎn)技術(shù)和日志恢復(fù)策略可以減少檢查點(diǎn)對(duì)正常事務(wù)的影響，減輕系統(tǒng)恢復(fù)的開銷，也可以減少日志文件的大小，是提升恢復(fù)速度的關(guān)鍵.

3.1 檢查點(diǎn)技術(shù)

檢查點(diǎn)作為事務(wù)回滾的起點(diǎn)，在內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中通常作為內(nèi)存映像保存起來.

模糊檢查點(diǎn)（Fuzzy Checkpointing）［10］是一類支持檢查點(diǎn)和事務(wù)同時(shí)進(jìn)行的技術(shù)，在檢查點(diǎn)開始的同時(shí)記錄一個(gè)活動(dòng)中事務(wù)的列表，與此同時(shí)進(jìn)行檢查點(diǎn)的生成.由于列表事務(wù)可能對(duì)某些數(shù)據(jù)元素進(jìn)行了更改，故需要事務(wù)日志來記錄上述活動(dòng)部分，以表明將來是撤銷還是回滾，并結(jié)合檢查點(diǎn)用于恢復(fù).由于這種檢查點(diǎn)生成的映像是不明確的，故稱為模糊檢查點(diǎn).“靜態(tài)的”檢查點(diǎn)技術(shù)不支持檢查點(diǎn)和事務(wù)的同時(shí)進(jìn)行，顯然，模糊檢查點(diǎn)記錄避免了可用性損失，但也增加了管理上的復(fù)雜性.

乒乓（Ping－Pong）模糊檢查點(diǎn)也是實(shí)現(xiàn)模糊檢查點(diǎn)的一種措施，該算法［11］將模糊檢查點(diǎn)算法和乒乓算法結(jié)合，利用兩個(gè)映像文件，每次僅更新其中的一個(gè)，如此交替進(jìn)行備份.其目的是避免制作檢查點(diǎn)時(shí)發(fā)生故障，導(dǎo)致該檢查點(diǎn)既無法完成，又無法回到上個(gè)狀態(tài).雖然消耗了更多的存儲(chǔ)空間，但兵乓模糊檢查點(diǎn)是一種更加可靠的、適用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的檢查點(diǎn)策略.

文獻(xiàn)［12］提出了一種改進(jìn)的分區(qū)模糊檢查點(diǎn)策略（Partition Fuzzy Checkpointing），該策略考慮了事務(wù)和數(shù)據(jù)“定時(shí)約束”，有以下幾條原則：（1）較短有效期的數(shù)據(jù)需盡早寫入到磁盤，減少數(shù)據(jù)損失；（2）短時(shí)限時(shí)序的數(shù)據(jù)無需寫入至磁盤，減少不必要開銷；（3）高頻的數(shù)據(jù)應(yīng)該優(yōu)先寫入至磁盤，減少日志處理時(shí)間；（4）關(guān)鍵的數(shù)據(jù)應(yīng)該優(yōu)先寫入到磁盤，保證重要數(shù)據(jù)不會(huì)丟失；（5）優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)應(yīng)該優(yōu)先寫入到磁盤，保證重要任務(wù)在時(shí)限內(nèi)完成.此外，基于分區(qū)模糊檢查點(diǎn)策略的數(shù)據(jù)庫，對(duì)數(shù)據(jù)段檢查點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行邏輯分區(qū)，依照較高優(yōu)先級(jí)的分區(qū)安排較高檢查點(diǎn)頻率的原則，在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的性能.

模糊檢查點(diǎn)技術(shù)及其改進(jìn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于TimesTen、Altibase等常見的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中，有效降低了檢查點(diǎn)工作時(shí)系統(tǒng)的負(fù)載，增強(qiáng)了系統(tǒng)的并發(fā)訪問能力.

3.2 日志協(xié)議

常見的數(shù)據(jù)庫恢復(fù)“寫前日志”協(xié)議，要求被更改的數(shù)據(jù)元素要先寫入日志，以利用日志的內(nèi)容進(jìn)行恢復(fù).而一些內(nèi)存數(shù)據(jù)庫使用了LAW（Logging After Writing）日志協(xié)議［13］，即“寫后日志”協(xié)議，該協(xié)議通常需要一個(gè)非易失的存儲(chǔ)器來記錄更改的數(shù)據(jù)元素.

在使用模糊檢查點(diǎn)“寫前日志”協(xié)議中，利用redo日志來進(jìn)行已提交事務(wù)的重做時(shí)，最近的檢查點(diǎn)加上redo日志可能無法正確恢復(fù)，此時(shí)需要向前掃描日志，找到上一個(gè)檢查點(diǎn).一個(gè)典型的例子［14］見圖1.A的舊值為5，redo日志（A，7）表示A的值將被更新為7.檢查點(diǎn)發(fā)生在此日志之后，由于采用了模糊檢查點(diǎn)算法，在檢查點(diǎn)記錄的過程中A的值可以更改，而恰巧這一更改未被檢查點(diǎn)記錄到.故障發(fā)生在事務(wù)T已經(jīng)結(jié)束后，故T需要重做.這樣一來，真正記錄下A真實(shí)值的日志出現(xiàn)在了比這個(gè)檢查點(diǎn)更早的時(shí)候，如果從檢查點(diǎn)向前至日志（A，7）這段范圍過長(zhǎng)的話，系統(tǒng)需要付出更多的掃描代價(jià).

圖1 一個(gè)典型的檢查點(diǎn)例子Fig.1 A typical instance of checkpoint

采用LAW日志協(xié)議后，最近的檢查點(diǎn)一定可以作為重做的起點(diǎn)，redo日志的起點(diǎn)一定在該檢查點(diǎn)之后，這樣就避免了過多的向前查找日志，提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)恢復(fù)速率.

文獻(xiàn)［15］提出了一種不同于ARIES思想的command logging技術(shù)，并將算法部署在VoltDB中.該主要特點(diǎn)是在日志中只記錄事務(wù)命令，而不是主要記錄數(shù)據(jù)元素的改變.當(dāng)需要恢復(fù)時(shí)，從檢查點(diǎn)向后執(zhí)行事務(wù)命令，實(shí)現(xiàn)重新執(zhí)行事務(wù)的效果，其目的是降低恢復(fù)時(shí)的系統(tǒng)負(fù)載，但實(shí)驗(yàn)測(cè)試中相對(duì)于ARIES并沒有縮短系統(tǒng)恢復(fù)的時(shí)間.

4 主從備份與復(fù)制技術(shù)

冗余（Redundancy）是容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的基本原則，其思想就是通過冗余數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更高的可用性.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以采取主從備份的方式，主節(jié)點(diǎn)（工作節(jié)點(diǎn)）在停機(jī)后，備節(jié)點(diǎn)及時(shí)接上，保證服務(wù)離線時(shí)間最短化.此外，在集群環(huán)境下，復(fù)制技術(shù)將主機(jī)數(shù)據(jù)備份到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，不僅能滿足可用性，實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)，也防止了單個(gè)節(jié)點(diǎn)性能瓶頸的問題，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡.

4.1 主從備份

主從備份是常見的冗余策略，下面以O(shè)racle公司的TimesTen內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的備份方案作為示例，見圖2.

圖2 TimesTen的Active－Standby方案Fig.2 Active Standby pair of TimesTen

TimesTen［16］是Oracle的優(yōu)化內(nèi)存的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在其備份方案中，主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行更新操作，并將操作同步到備用節(jié)點(diǎn)上.備用節(jié)點(diǎn)同時(shí)將更改傳播至只讀的接收者（一般是遠(yuǎn)程的災(zāi)難備份）.主節(jié)點(diǎn)失效后，備用節(jié)點(diǎn)升級(jí)為主節(jié)點(diǎn)，接受應(yīng)用程序的直接操作.若是備份節(jié)點(diǎn)失效，那么主節(jié)點(diǎn)直接將更改發(fā)送至只讀接收者，待備用節(jié)點(diǎn)恢復(fù)之后，備用節(jié)點(diǎn)通知主節(jié)點(diǎn)將剛才缺失的更新再發(fā)送過來.TimesTen還利用了產(chǎn)品中的IMDB Cache技術(shù)，提供了跨層次（Cross－Tier）的可用性方案，包括只讀緩存組和異步寫入緩存組，提供了Oracle和TimesTen的高效連接.

4.2 同步復(fù)制與異步復(fù)制

同步復(fù)制指每次復(fù)制必須等到所有拷貝結(jié)束后才算完成，使得復(fù)制數(shù)據(jù)在任何時(shí)間，任何復(fù)制節(jié)點(diǎn)均保持一致.而異步數(shù)據(jù)復(fù)制允許所有節(jié)點(diǎn)在某個(gè)時(shí)刻內(nèi)的數(shù)據(jù)不是同步的，它們之間存在延遲.異步復(fù)制技術(shù)使得應(yīng)用的響應(yīng)時(shí)間加快，適用于需要高性能、低延遲的場(chǎng)景.

在TimesTen的Replication版本中，實(shí)現(xiàn)了高可用性和負(fù)載平衡.TimesTen提供了靈活的復(fù)制配置，用戶有多粒度級(jí)別的復(fù)制選擇，包括表級(jí)別復(fù)制和整個(gè)數(shù)據(jù)庫復(fù)制；多重形式的復(fù)制方式，多種包括單向復(fù)制，雙向復(fù)制，表分片復(fù)制，N路復(fù)制.

4.3 基于事務(wù)日志的復(fù)制

Altibase是一個(gè)高性能、高通用性的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，適用于電信、交通等實(shí)時(shí)應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域.Altibase的復(fù)制功能是通過事務(wù)日志實(shí)現(xiàn)的［17］，在主節(jié)點(diǎn)通過一個(gè)發(fā)送者（sender）線程，將所有新產(chǎn)生的事務(wù)日志發(fā)送至備份節(jié)點(diǎn)，備份節(jié)點(diǎn)的接收者（receiver）線程接收并反映到數(shù)據(jù)庫上，同時(shí)記錄已經(jīng)發(fā)送成功的日志位置.相比于發(fā)送查詢語句或是執(zhí)行計(jì)劃的復(fù)制方式，復(fù)制日志的方式僅需要將日志在本地轉(zhuǎn)化為執(zhí)行計(jì)劃，使節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷達(dá)到最小.

5 研究近況與展望

本文從快速恢復(fù)策略和冗余容錯(cuò)兩個(gè)方面介紹了內(nèi)存數(shù)據(jù)庫提升可用性的一些方案.這些方案中，有的將常規(guī)磁盤數(shù)據(jù)庫的方法直接運(yùn)用到內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，有的利用內(nèi)存存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合實(shí)際情況，提出了改進(jìn)優(yōu)化算法，取得了良好的效果.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品所適用的范圍越來越廣，其性能和可用性的要求也會(huì)越來越高，更有效的可靠性保障和更快的恢復(fù)速度，一直都是提升可用性的重點(diǎn)方案.

隨著硬件成本的不斷降低，TB級(jí)別內(nèi)存的服務(wù)器已經(jīng)出現(xiàn)；64位系統(tǒng)的成熟，計(jì)算機(jī)尋址范圍擴(kuò)大，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫有了更好的應(yīng)用環(huán)境，基本擺脫了上世紀(jì)80年代有理論而缺少實(shí)際產(chǎn)品的狀況.商業(yè)用的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)和壯大，為更多行業(yè)提供了更快速的數(shù)據(jù)管理方案.同時(shí)，有關(guān)可用性的研究工作也在不斷進(jìn)行.下面關(guān)注了一些當(dāng)今及將來可能的研究熱點(diǎn).

首先，越來越多的研究在針對(duì)特定的應(yīng)用環(huán)境提出一類新的算法.文獻(xiàn)［18－19］等提出了一些適用于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的具有頻繁一致（Frequently Consistent，F(xiàn)C）特點(diǎn)的應(yīng)用程序恢復(fù)算法，F(xiàn)C指在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)頻繁地更新數(shù)據(jù)，不僅數(shù)據(jù)更新到位，且要求所有節(jié)點(diǎn)達(dá)到數(shù)據(jù)一致的情形，大規(guī)模多用戶的在線游戲（Massively Multiplayer Online Games，MMOs）就是FC的一個(gè)實(shí)例，降低系統(tǒng)延遲和減少系統(tǒng)開銷是提出新算法的目的，利用更多的內(nèi)存容量配合邏輯檢查點(diǎn)為手段，實(shí)現(xiàn)更快速的恢復(fù)速率.

其次，減少持久化數(shù)據(jù)的大小，防止日志成為性能瓶頸，采取更有效的數(shù)據(jù)持久化方式，追蹤可恢復(fù)數(shù)據(jù)的來源，是實(shí)現(xiàn)高速恢復(fù)的可行性措施.

再次，SSD一類的快速非易失性存儲(chǔ)器成本的不斷下降，很多家用級(jí)PC產(chǎn)品已經(jīng)使用了SSD硬盤作為主要存儲(chǔ)選擇.其訪問速度快，而且數(shù)據(jù)斷電不丟失，即擁有遠(yuǎn)超磁盤的速度和非易失的良好特性，雖然容量不足以和磁盤相比，但這使得今后的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)方案有了更廣泛的選擇，例如將需要持久化到磁盤的高頻數(shù)據(jù)暫時(shí)放置在SSD中.

最后，更高性能、更高可用性的服務(wù)器的使用，將數(shù)據(jù)庫以縱向拓展，可以有效減少集群中備份的數(shù)目，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)快速無縫的切換恢復(fù)，保證任務(wù)的高效執(zhí)行.此外，將復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行分解，每個(gè)部分承擔(dān)事務(wù)的一部分，如何處理子事務(wù)崩潰時(shí)與總事務(wù)的關(guān)系，也是研究的方向之一.

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