インメモリデータベースは、ディスクストレージを備えたデータベースよりも高速に動作します。 これは、「内部」を使用しているためです 最適化アルゴリズム、これはよりシンプルで高速であり、このタイプのシステムはディスクストレージシステムよりも必要なCPU命令が少なくて済みます。 さらに、「メモリ内」に保存されているデータにアクセスすると、 時間を求める データの検索中。 結果として、いくつかのデータウェアハウスベンダーは インメモリテクノロジー データの処理を高速化します。 クラウドは、インメモリデータベースを使用する機会も提供します。
従来、データはディスク ドライブに保存され、RAM はコンピュータの使用中の短期記憶として使用されてきました。インメモリ データベース アーキテクチャでは、主にコンピュータのメイン メモリ (RAM) に依存するデータベース管理システムが使用され、インメモリ データベース管理システム (IMDBMS) によって編成されます。インメモリ データベース (IMDB) アーキテクチャでは、データを保存およびアクセスするための主な場所として、ディスク ドライブではなくコンピュータのメイン メモリを使用するように設計された管理システムが必要です。
メモリ内ですが データベースシステム 幅広い用途がありますが、主に高性能テクノロジーを必要とするリアルタイムアプリケーションに使用されます。 これらのシステムのユースケースには、金融、防衛、通信、インテリジェンス業界などのリアルタイム応答のアプリケーションが含まれます。 ストリーミングアプリ、コールセンターアプリ、予約アプリ、旅行アプリなど、リアルタイムのデータアクセスを必要とするアプリケーションもIMDBMSでうまく機能します。
インメモリデータベースが歴史的に普及していないXNUMXつの主な理由は、コストと不足に関係しています。 ACID （原子性、一貫性、分離、および耐久性）コンプライアンス。 「耐久性」の欠如は、電気が切断された場合にIMBDが記憶を失うことを意味します。 また、RAMは歴史的にかなり高価であり、これがインメモリデータベースの成長と進化を妨げてきました。 最近、RAMのコストが下がり始め、IMBDがより手頃な価格になっています。
メモリとストレージ
Storage 現在使用されていないがハードディスクに記録されているデータ用で、無期限に保存して必要に応じて呼び出すことができます。 ディスクに保存されたデータは、消去されない限り永続的です。 ハードドライブストレージは、通常、長期保存の目的で使用されます。 従来、ハードドライブはRAMよりもはるかに大量のデータを保存するように設計されていました。 その状況は変化しています。
RAM は物理コンポーネントであり、ソフトウェアプログラムではありません。 メインロジックボードにはんだ付けされたコンピュータチップ（集積回路）を使用するか、多くのパーソナルコンピュータに当てはまるように、メモリモジュール（DRAMモジュールとも呼ばれます）を簡単にアップグレードするためのプラグインシステムを使用します。 ディスクドライブシステムの代わりにIMDBを使用すると、次の利点があります。
- RAMを増やして、パフォーマンスを比較的簡単に向上させることができます。
- RAMを追加すると、コンピューターは一度に多くのことを実行できます（ただし、実際には高速にはなりません）。
- RAMを追加すると、異なるアプリケーション間の切り替えが改善され、システムの動作が遅くなることなく、複数のアプリケーションを開くことができます。
- ディスクドライブよりも消費電力が少なくて済みます。
RAMにはXNUMXつの基本的なタイプがあります。 DRAM （ダイナミックランダムアクセスメモリ）およびSRAM（スタティックランダムアクセスメモリ）。 RAMは、コンピュータで使用するための短期記憶の一形態として使用されてきました。 電気が遮断されたときにRAMがメモリを失うことを説明するために使用される言葉は「揮発性」です。
- DRAM： 「動的」という用語は、記憶が常に更新される必要があることを示します。 DRAM は通常、コンピュータのメインメモリとして使用されます。 RAM は毎秒数千回リフレッシュする必要があります。
- SRAM： 通常はシステム キャッシュとして使用されます。 (プロセッサ コアに近い、小型で高速なメモリ。) 定期的に使用されるデータのコピーをメイン メモリから保存し、更新する必要がないため「静的」と呼ばれます。ただし、SRAM は揮発性でもあり、電源が遮断されると記憶が失われます。
スケーリング
現在、IMDGは、スケーラビリティを提供するためのシンプルで費用効果の高い方法を提供します。 アン IMDGはスケーリングを可能にします 新しい RAM を追加するだけです。メモリの追加は「垂直スケーリング」と呼ばれ、システムの容量を増やして、より多くのトランザクションを処理できるようにすることが含まれます。これは、システム アーキテクチャを大幅に変更せずに容量を増やす最も簡単かつ迅速な方法です。また、データのビューを提供しながらスケールアウトできるデータベースにより、コンテナーの操作が大幅に容易になります。
NVRAM
RAMには重大で明らかな問題があります。 負ける
停電中（またはプラグが抜かれた場合）のデータは、大きな原因になります
その人間のユーザーのための欲求不満。 不揮発性ランダムアクセスメモリ（NVRAM）
電源を入れた後でもデータを保持できるコンピュータメモリについて説明します。
メモリがカットされました。
現在、NVRAMの最も一般的な形式はフラッシュと呼ばれています
メモリー。 フラッシュメモリは、意図的に使用できる不揮発性のコンピュータストレージです。
消去され、再プログラムされました。 データを保存・転送するためのメモリチップです。
あるデジタルデバイスから別のデジタルデバイスへ。 フラッシュメモリは電子的に再プログラムすることができます
または消去されました。 それはデジタルカメラ、MP3プレーヤー、USBフラッシュドライブ、
およびソリッドステートドライブ。
NVRAMテクノロジーの重要な進歩は
フローティングゲートトランジスタ、消去可能、プログラム可能、読み取り専用メモリを提供
（EPROM）。 フローティングゲートトランジスタは、によって保護されたゲート端子で構成されています
トランジスタのグリッド用の高品質の絶縁（スイッチとして機能）。 The
EPROMは、紫外線を当てることで消去およびリセットできます。 このテクノロジー
最近、電気を使用してリセットするEEPROMに置き換えられました
思い出。 NVRAMの新しい概念は次のとおりです。
- 強誘電体RAM （F-RAM）： ランダムアクセスメモリ。DRAMと非常によく似ていますが、原子の極性が変化する強誘電体薄膜を使用しているため、スイッチが発生します。 電源を切ってもメモリは保持されます。
- 相変化RAM （乳母車）： 書き込み可能なCDと同じ戦術を使用しますが、読み取り値は、光学特性ではなく、電気抵抗の変化に基づいています。
- ナノRAM: カーボンナノチューブ技術に基づいています。
インメモリデータベース管理システム（IMDBMS）
データベース アーキテクチャの最適な選択を決定するには、組織のニーズと優先順位を徹底的に理解することが重要です。 IMDBMS (「メイン メモリ データベース システム」と略されることもあります) は、さまざまなアプローチと技術を使用して、インメモリ データベース処理を提供します。
最新のIMDBMSは、データをメモリに保存するだけでなく、
メモリ内で操作を実行します。 すべてのデータがメモリに保存される可能性がありますが、
ただし、アクセスとデータストレージを最適化する圧縮形式の場合があります。 DBMS
機能の組み合わせなど、ハイブリッド機能を提供するように設計できます
パフォーマンスを最大化し、最小化するためのディスクドライブとインメモリテクノロジーの
コスト。
IMDBMS内のデータの耐久性を保証するには、
揮発性メモリからより永続的なメモリに定期的に転送され、
長期保管形態。 このためのXNUMXつの方法は、「トランザクションログ」と呼ばれます。
ある形式の不揮発性に送信されたメモリ内データの時限スナップショット
ストレージ。 システムに障害が発生した場合（および再起動した場合）、データベースをリセットできます。
現在のデータのほとんどはまだ利用可能です。
クラウドとIMBD
クラウドは、
ほとんどのインメモリコンピューティング。 クラウド環境は組織に
大量のRAMに自由にアクセスできる機能。 このアプローチは役立ちます
組織は、オンプレミスのメモリ内コンピュータの費用を回避します。
また、自動フェイルオーバーを使用した冗長ホストと仮想マシンを使用することで、インメモリストレージの信頼性を高める環境を提供できます。 これらの対策により、RAMの中断がデータの損失につながることはありません。 これらの保護対策は、オンプレミスのコンピュータシステムで開発するのがより困難です。 クラウドとインメモリコンピューティングを組み合わせることで、インメモリシステムのメリットを最大化する優れた方法が提供されます。
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- 情報源： https://www.dataversity.net/in-memory-database-architecture-overview/
