[ Russian ] [ English ]

На пути к истинной архитектуре СУБД с хранением данных в энергонезависимой основной памяти

С.Д. Кузнецов
ИСП РАН, МГУ, МФТИ, ВШЭ, РЭУ

Многие эксперты в области управления данными считают, что появление энергонезависимой байтово-адресуемой основной памяти (Non-Volatile Main Memory, NVM), доступной для практического использования, приведет к разработке нового типа сверхскоростных систем управления базами данных (СУБД) с одноуровневым хранением данных (истинная in-NVM СУБД). Однако число исследователей, которые активно занимаются исследованиями архитектур истинных in-NVM СУБД, в последние годы не увеличилось. Наиболее активными исследователями являются аспиранты, которые не боятся рисков, конечно же, существующих в этой новой области. В докладе, прежде всего, обсуждается современное состояние аппаратных средств NVM. Анализ показывает, что NVM в форм-факторе DIMM уже стала реальностью, и в ближайшем будущем мы можем ожидать появления на рынке NVM-DIMM со скоростью обычных DRAM и долговечностью, близкой к долговечности жестких дисков. Далее приводится обзор родственных работ, среди которых наиболее продвинутыми являются работы молодых исследователей. Затем мы утверждаем и обосновываем, что работа, выполненная до сих пор в области in-NVM СУБД, не привела к появлению нативной архитектуры. Этому препятствует совокупность анализируемых нами ограничивающих факторов. В связи с этим мы представляем набросок нативной архитектуры in-NVM СУБД, на построение которой влияют только цели простоты и эффективности.

Ключевые слова - энергонезависимая байт-адресуемая основная память, storage-class memory, система управления базами данных, одноуровневое хранение данных, управление транзакциями, индексация, оптимизация запросов

Литература:

  1. Joy Arulraj. The Design and Implementation of a Non-Volatile Memory Database Management System. PhD Thesis, Computer Science Department, School of Computer Science, Carnegie Mellon University, 2018, 51 p.
  2. Joy Arulraj, Andrew Pavlo. Non-Volatile Memory Database Management Systems. Synthesis Lectures on Data Management. Morgan & Claypool Publishers, 2019, 173 p.
  3. Ismail Oukid. Architectural principles for database systems on storage-class memory. PhD.thesis, Technische Universitat Dresden, 2017, 189 p.
  4. I. Oukid, D. Booss, A. Lespinasse, W. Lehner, T. Willhalm, and G. Gomes. Memory management techniques for large-scale persistent-main-memory systems. Proceedings of the VLDB Endowment, Vol. 10, Issue 11, 2017, pp. 1166-1177.
  5. I. Oukid and W. Lehner. Data structure engineering for byte-addressable non-volatile memory. In Proc. of the 2017 ACM International Conference on Management of Data, 2017, pp. 1759-1764.
  6. Sergey D. Kuznetsov. New Storage Devices and the Future of Database Management. Baltic Journal of Modern Computing, Vol. 6, No. 1. 2018, pp. 1-12. DOI: 10.22364/bjmc.2018.6.1.01.
  7. Sergey D. Kuznetsov. Towards a Native Architecture of in-NVM DBMS. Towards a Native Architecture of in-NVM DBMS. In Proc. of the VI International Conference Actual Problems of System and Software Engineering, 2019 (in print).
Supported by Synthesis Group