Baze podatkov v pomnilniku delujejo hitreje kot baze podatkov s pomnilnikom na disku. To je zato, ker uporabljajo "notranje" optimizacijski algoritmi, ki so enostavnejši in hitrejši, ta tip sistema pa zahteva manj ukazov procesorja kot diskovni sistem za shranjevanje. Poleg tega dostop do podatkov, ki so bili shranjeni »v pomnilniku«, odpravlja potrebo po iščite čas med iskanjem podatkov. Posledično več prodajalcev podatkovnih skladišč prehaja na tehnologija v pomnilniku za pospešitev obdelave podatkov. Oblak predstavlja tudi priložnost za uporabo baz podatkov v pomnilniku.

Tradicionalno so bili podatki shranjeni na diskovnih pogonih, pri čemer se RAM uporablja za kratkoročni pomnilnik, medtem ko je računalnik v uporabi. Arhitektura baz podatkov v pomnilniku uporablja sistem za upravljanje baz podatkov, ki se opira predvsem na glavni pomnilnik računalnika (RAM) in je organiziran s sistemom za upravljanje baz podatkov v pomnilniku (IMDBMS). Arhitektura baze podatkov v pomnilniku (IMDB) zahteva sistem upravljanja, zasnovan tako, da uporablja glavni pomnilnik računalnika kot primarno lokacijo za shranjevanje in dostop do podatkov, namesto diskovnega pogona.

Čeprav v spominu podatkovnih baz imajo široko uporabo, se uporabljajo predvsem za aplikacije v realnem času, ki zahtevajo visoko zmogljivo tehnologijo. Primeri uporabe teh sistemov vključujejo aplikacije za odzive v realnem času, na primer v finančni, obrambni, telekomunikacijski in obveščevalni industriji. Aplikacije, ki zahtevajo dostop do podatkov v realnem času, kot so aplikacije za pretakanje, aplikacije za klicne centre, aplikacije za rezervacije in aplikacije za potovanja, prav tako dobro delujejo z IMDBMS. 

Dva glavna razloga, zakaj zbirke podatkov v pomnilniku v preteklosti niso bile priljubljene, sta povezana s stroški in pomanjkanjem KISLINA (atomičnost, doslednost, izolacija in vzdržljivost) skladnost. Pomanjkanje »trajnosti« se nanaša na izgubo pomnilnika IMBD, če bi bila električna energija prekinjena. Poleg tega je bil RAM v preteklosti precej drag, kar je zaviralo rast in razvoj baz podatkov v pomnilniku. V zadnjem času so stroški RAM-a začeli padati, zaradi česar so IMBD-ji bolj dostopni.

Pomnilnik proti shranjevanju

skladiščenje je za podatke, ki se trenutno ne uporabljajo, vendar so bili posneti na trdi disk, jih je mogoče shraniti za nedoločen čas in jih po potrebi priklicati. Podatki, shranjeni na disku, so trajni, razen če se izbrišejo. Shramba na trdem disku se običajno uporablja za dolgoročno shranjevanje. Tradicionalno so bili trdi diski zasnovani za shranjevanje veliko večjih količin podatkov kot RAM. To stanje se spreminja.

RAM je fizična komponenta in ne programska oprema. Uporablja računalniške čipe (integrirana vezja), ki so prispajkani na glavno logično ploščo, ali, kot velja za veliko osebnih računalnikov, uporablja vtični sistem za enostavno nadgradnjo pomnilniških modulov (znanih tudi kot moduli DRAM). Uporaba IMDB namesto sistema diskovnega pogona zagotavlja naslednje prednosti:

• RAM lahko relativno enostavno povečate za izboljšanje zmogljivosti.

• Dodatni RAM omogoča računalniku, da naredi več hkrati (vendar ga dejansko ne pospeši).

• Dodaten RAM izboljša preklapljanje med različnimi aplikacijami in omogoča odprtje več aplikacij, ne da bi povzročil počasen sistem.

• Porabi manj energije kot diskovni pogoni.

Obstajata dve osnovni vrsti RAM-a: DRAM (Dynamic Random Access Memory) in SRAM (Static Random Access Memory). RAM je bil uporabljen kot oblika kratkoročnega pomnilnika za uporabo v računalniku. Beseda, ki se uporablja za opis izgube pomnilnika RAM, ko je elektrika prekinjena, je "nestanoviten".

• DRAM: Izraz »dinamičen« pomeni, da je treba spomine nenehno osveževati. DRAM se običajno uporablja kot glavni pomnilnik v računalnikih. RAM je treba vsako sekundo osvežiti tisočkrat.

• SRAM: Običajno se uporablja kot sistemski predpomnilnik. (Manjši, hitrejši pomnilnik, ki je bližje jedru procesorja.) Shranjuje kopije redno uporabljenih podatkov iz glavnega pomnilnika in je opisan kot »statičen«, ker ga ni treba osveževati. Vendar pa je SRAM tudi nestanoviten in ob izpadu električne energije izgubi svoje spomine.

Luščenje

Trenutno IMDG zagotavljajo preprost in stroškovno učinkovit način za zagotavljanje razširljivosti. An IMDG omogoča skaliranje preprosto z dodajanjem novega RAM-a. Dodajanje pomnilnika je opisano kot "navpično skaliranje" in vključuje povečanje zmogljivosti sistema, kar mu omogoča obdelavo več transakcij. To je najenostavnejši in najhitrejši način za povečanje zmogljivosti brez bistvenega spreminjanja arhitekture sistema. Poleg tega lahko baze podatkov, ki se lahko povečajo, hkrati pa ponujajo pogled na podatke, bistveno olajšajo delo z vsebniki.

NVRAM

RAM prihaja s pomembno in očitno težavo. Izgublja
podatkov med izpadom električne energije (ali če se izklopi), kar povzroči veliko
frustracije za njegove uporabnike. Nehlapni pomnilnik z naključnim dostopom (NVRAM)
opisuje računalniški pomnilnik, ki lahko hrani podatke tudi po napajanju
spomin je bil izrezan.

Trenutno se najbolj priljubljena oblika NVRAM imenuje flash
spomin. Flash pomnilnik je obstojen računalniški pomnilnik, ki ga je mogoče namenoma
izbrisani in ponovno programirani. Je pomnilniški čip za shranjevanje in prenos podatkov
z ene digitalne naprave na drugo. Flash pomnilnik je mogoče elektronsko ponovno programirati
ali izbrisani. Najdemo ga v digitalnih fotoaparatih, MP3 predvajalnikih, USB ključkih,
in pogoni SSD.

Pomemben napredek v tehnologiji NVRAM je
tranzistor s plavajočimi vrati, ki zagotavlja izbrisljiv, programabilen pomnilnik samo za branje
(EPROM). Tranzistor s plavajočimi vrati je sestavljen iz terminala vrat, zaščitenega z
visokokakovostna izolacija (deluje kot stikalo) za mrežo tranzistorjev. The
EPROM je mogoče izbrisati in ponovno nastaviti z uporabo ultravijolične svetlobe. Ta tehnologija
je bil pred kratkim nadomeščen z EEPROM, ki za ponastavitev uporablja elektriko
spomini. Novi koncepti za NVRAM vključujejo:

• Feroelektrični RAM (F-RAM): Pomnilnik z naključnim dostopom, zelo podoben DRAM-u, vendar uporablja tanek feroelektrični film, katerega atomi spremenijo polariteto, kar povzroči preklop. Pomnilnik se ob prekinitvi napajanja ohrani.

• RAM s spremembo faze (VOZIČEK): Uporablja enako taktiko kot zapisljivi CD-ji, vendar odčitki temeljijo na spremembah električnega upora namesto na optičnih lastnostih.

• Nano-RAM: Temelji na tehnologiji ogljikovih nanocevk.

Sistem za upravljanje baz podatkov v pomnilniku (IMDBMS)

Temeljito razumevanje potreb in prednostnih nalog organizacije je ključnega pomena pri določanju najboljše izbire arhitektur baze podatkov. IMDBMS (včasih skrajšano na »sistemi baz podatkov glavnega pomnilnika) uporabljajo različne pristope in tehnike za zagotavljanje obdelave baze podatkov v pomnilniku.

Sodobni IMDBMS ne shranjuje le podatkov v pomnilnik, temveč tudi
izvajati operacije v pomnilniku. Vsi podatki so lahko shranjeni v pomnilniku,
vendar je lahko v stisnjeni obliki, kar optimizira dostop in shranjevanje podatkov. DBMS
lahko zasnovan tako, da ponuja hibridne zmogljivosti, kot je združevanje funkcij
diskovnega pogona in tehnologij v pomnilniku za povečanje zmogljivosti in zmanjšanje
stroški.

Da bi zagotovili trajnost podatkov v IMDBMS, mora
občasno prenesti iz hlapnega pomnilnika v bolj obstojnega,
dolgoročna oblika shranjevanja. Ena metoda za to se imenuje "beleženje transakcij",
s časovno razporejenimi posnetki podatkov v pomnilniku, poslanimi v neko obliko obstojnega
shranjevanje. Če sistem odpove (in se znova zažene), lahko bazo podatkov ponastavite,
pri čemer je večina trenutnih podatkov še vedno na voljo.

Oblak in IMBD

Oblak zagotavlja odlično okolje za pridobivanje
največ iz računalništva v pomnilniku. Okolje v oblaku ponuja organizacijam
možnost poljubnega dostopa do velikih količin RAM-a. Ta pristop lahko pomaga
organizacije se izognejo stroškom lokalnega računalnika v pomnilniku.

O oblak lahko zagotovi tudi okolje, ki naredi shranjevanje v pomnilniku bolj zanesljivo z uporabo redundantnih gostiteljev in virtualnih strojev z uporabo samodejnega preklopa. S temi ukrepi motnja RAM-a ne bo povzročila izgube podatkov. Te zaščitne ukrepe je težje razviti v računalniškem sistemu na mestu uporabe. Združevanje računalništva v oblaku in računalništva v pomnilniku zagotavlja odličen način za povečanje prednosti sistema v pomnilniku.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.dataversity.net/in-memory-database-architecture-overview/