Zephyrnet Logosu

Bellek İçi Veritabanları: Genel Bakış – DATAVERSITY

Tarih:

Shutterstock

Bellek içi veritabanları, disk depolamalı veritabanlarından daha hızlı çalışır. Bunun nedeni, “iç” kullanmalarıdır. optimizasyon algoritmaları, daha basit ve daha hızlıdır ve bu tür bir sistem, bir disk depolama sisteminden daha az CPU talimatı gerektirir. Ek olarak, “bellekte” saklanan verilere erişim, arama süresi veri ararken. Sonuç olarak, birkaç veri ambarı satıcısı, bellek içi teknoloji verilerin işlenmesini hızlandırmak için. Bulut ayrıca bellek içi veritabanlarını kullanmak için bir fırsat sunar.

Geleneksel olarak veriler, bilgisayar kullanımdayken kısa süreli bellek olarak kullanılan RAM ile disk sürücülerinde depolanır. Bellek içi veritabanı mimarisi, öncelikle bilgisayarın ana belleğine (RAM) dayanan ve bellek içi veritabanı yönetim sistemi (IMDBMS) tarafından düzenlenen bir veritabanı yönetim sistemi kullanır. Bellek içi veritabanı (IMDB) mimarisi, verileri depolamak ve verilere erişmek için bir disk sürücüsü yerine bilgisayarın ana belleğini birincil konum olarak kullanmak üzere tasarlanmış bir yönetim sistemi gerektirir.

bellek içi olsa da veritabanı sistemleri geniş kullanım alanları vardır, öncelikle yüksek performans teknolojisi gerektiren gerçek zamanlı uygulamalar için kullanılırlar. Bu sistemler için kullanım örnekleri, finans, savunma, telekom ve istihbarat endüstrileri gibi gerçek zamanlı yanıtlara yönelik uygulamaları içerir. Akış uygulamaları, çağrı merkezi uygulamaları, rezervasyon uygulamaları ve seyahat uygulamaları gibi gerçek zamanlı veri erişimi gerektiren uygulamalar da IMDBMS ile iyi çalışır. 

Bellek içi veritabanlarının tarihsel olarak popüler olmamasının iki temel nedeni, maliyetler ve ASİT (atomiklik, tutarlılık, izolasyon ve dayanıklılık) uyumluluk. “Dayanıklılık” eksikliği, elektriğin kesilmesi durumunda IMBD'nin hafıza kaybını ifade eder. Ayrıca, RAM tarihsel olarak oldukça pahalıydı ve bu, bellek içi veritabanlarının büyümesini ve evrimini engelledi. Son zamanlarda, RAM maliyeti düşmeye başladı ve IMBD'leri daha uygun hale getirdi.

Bellek ve Depolama

Depolama şu anda kullanılmayan, ancak bir sabit diske kaydedilmiş veriler içindir, süresiz olarak kaydedilebilir ve gerektiğinde geri çağrılabilir. Diskte depolanan veriler silinmedikçe kalıcıdır. Sabit disk depolama, genellikle uzun süreli depolama amaçları için kullanılır. Geleneksel olarak sabit diskler, RAM'den çok daha fazla miktarda veri kaydetmek için tasarlanmıştır. O durum değişiyor.

RAM bir yazılım programı değil, fiziksel bir bileşendir. Ana mantık kartına lehimlenmiş bilgisayar yongaları (entegre devreler) kullanır veya birçok kişisel bilgisayarda olduğu gibi, bellek modüllerinin (DRAM modülleri olarak da bilinir) kolay yükseltilmesi için bir eklenti sistemi kullanır. Disk sürücü sistemi yerine IMDB kullanmak aşağıdaki faydaları sağlar:

  • Performansı nispeten kolay bir şekilde artırmak için RAM artırılabilir.
  • Ek RAM, bir bilgisayarın aynı anda daha fazlasını yapmasına izin verir (ancak aslında onu daha hızlı yapmaz).
  • Ek RAM, farklı uygulamalar arasında geçişi iyileştirir ve sistemin yavaşlamasına neden olmadan birden fazla uygulamanın açık olmasına izin verir.
  • Disk sürücülerden daha az güç kullanır.

İki temel RAM türü vardır: DRAM (Dinamik Rastgele Erişimli Bellek) ve SRAM (Statik Rastgele Erişimli Bellek). RAM, bilgisayar kullanımı için kısa süreli bir bellek biçimi olarak kullanılmıştır. Elektrik kesildiğinde RAM'in hafıza kaybını tanımlamak için kullanılan kelime “uçucu”dur.

  • DRAM: “Dinamik” terimi, hafızanın sürekli olarak yenilenmesi gerektiğini ifade eder. DRAM genellikle bilgisayarlarda ana bellek olarak kullanılır. RAM'in saniyede binlerce kez yenilenmesi gerekir.
  • SRAM: Genellikle sistem önbelleği olarak kullanılır. (İşlemci çekirdeğine daha yakın, daha küçük, daha hızlı bir bellektir.) Ana belleğinden düzenli olarak kullanılan verilerin kopyalarını saklar ve yenilenmesi gerekmediği için “statik” olarak tanımlanır. Ancak SRAM de uçucudur ve elektrik kesildiğinde hafızasını kaybeder.

Ölçekleme

Şu anda IMDG'ler, ölçeklenebilirlik sağlamak için basit, uygun maliyetli bir yol sağlar. Bir IMDG ölçeklendirmeye izin verir sadece yeni bir RAM ekleyerek. Bellek eklemek "dikey ölçeklendirme" olarak tanımlanır ve sistemin kapasitesinin artırılmasını ve daha fazla işlemin gerçekleştirilmesine olanak sağlanmasını içerir. Bu, sistem mimarisini önemli ölçüde değiştirmeden kapasiteyi artırmanın en basit ve en hızlı yoludur. Ayrıca ölçeği genişletilebilen veritabanları, verilerin görünümünü sunarken kapsayıcılarla çalışmayı önemli ölçüde kolaylaştırabilir.

NVRAM'ı

RAM önemli ve bariz bir sorunla birlikte gelir. kaybeder
bir elektrik kesintisi sırasında (veya fişi çekilirse) veriler büyük
insan kullanıcıları için hayal kırıklığı. Uçucu olmayan rastgele erişimli bellek (NVRAM)
güç verildikten sonra bile veri tutabilen bir bilgisayar belleğini tanımlar.
hafıza kesildi.

Şu anda en popüler NVRAM biçimine flash denir.
hafıza. Flash bellek, kasıtlı olarak değiştirilebilen kalıcı bilgisayar depolama alanıdır.
silinir ve yeniden programlanır. Verileri depolamak ve aktarmak için bir bellek yongasıdır.
bir dijital cihazdan diğerine Flash bellek elektronik olarak yeniden programlanabilir
veya silindi. Dijital kameralarda, MP3 çalarlarda, USB flash sürücülerde bulunabilir,
ve katı hal sürücüleri.

NVRAM teknolojisindeki önemli bir ilerleme,
silinebilir, programlanabilir, salt okunur bellek sağlayan kayan kapılı transistör
(EPROM). Yüzer kapılı transistör, tarafından korunan bir kapı terminalinden oluşur.
bir transistör ızgarası için yüksek kaliteli yalıtım (anahtar görevi görür). bu
EPROM, ultraviyole ışık uygulanarak silinebilir ve yeniden ayarlanabilir. bu teknoloji
yakın zamanda, pili sıfırlamak için elektrik kullanan EEPROM ile değiştirildi.
hatıralar. NVRAM için yeni kavramlar şunları içerir:

  • Ferroelektrik RAM (F-RAM): Rastgele erişimli bir bellek, DRAM'a çok benzer, ancak atomları polariteyi değiştirerek bir anahtara neden olan ince bir ferroelektrik film kullanır. Güç kesildiğinde hafıza korunur.
  • Faz değişim RAM'i (PRAM): Yazılabilir CD'lerle aynı taktikleri kullanır, ancak okumalar optik özellikler yerine elektrik direncindeki değişikliklere dayanır.
  • Nano-RAM: Karbon nanotüp teknolojisine dayalıdır.

Bellek İçi Veritabanı Yönetim Sistemi (IMDBMS)

Bir kuruluşun ihtiyaçlarının ve önceliklerinin tam olarak anlaşılması, en iyi veritabanı mimarisi seçiminin belirlenmesinde çok önemlidir. IMDBMS'ler (bazen "ana bellek veritabanı sistemleri" olarak kısaltılır), bellek içi veritabanı işlemeyi sağlamak için çeşitli yaklaşımlar ve teknikler kullanır.

Modern IMDBMS, verileri yalnızca bellekte depolamakla kalmaz, aynı zamanda
hafızadaki işlemleri gerçekleştirir. Tüm veriler bellekte saklanabilir,
ancak erişimi ve veri depolamayı optimize eden sıkıştırılmış bir biçimde olabilir. DBMS
işlevleri birleştirmek gibi hibrit yetenekler sunmak üzere tasarlanabilir.
performansı en üst düzeye çıkarmak ve en aza indirmek için bir disk sürücüsü ve bellek içi teknolojilerin
maliyetler.

Bir IMDBMS içindeki verilerin dayanıklılığını sağlamak için,
Periyodik olarak geçici bellekten daha kalıcı bir belleğe aktarılır,
uzun süreli depolama şekli. Bunun için bir yöntem "işlem günlüğü" olarak adlandırılır.
geçici olmayan bir türe gönderilen bellek içi verilerin zamanlanmış anlık görüntüleri ile
depolamak. Sistem başarısız olursa (ve yeniden başlatılırsa), veritabanı sıfırlanabilir,
mevcut verilerin çoğu hala mevcut.

Bulut ve IMBD

Bulut, aşağıdakileri elde etmek için mükemmel bir ortam sağlar.
bellek içi bilgi işlemin çoğu. Bir bulut ortamı, kuruluşlara şunları sunar:
büyük miktarda RAM'e istendiğinde erişme yeteneği. Bu yaklaşım yardımcı olabilir
kuruluşlar, şirket içi bir bellek içi bilgisayarın masrafından kaçınır.

The bulut otomatik yük devretme kullanan yedekli ana bilgisayarlar ve sanal makineler kullanarak bellek içi depolamayı daha güvenilir hale getiren bir ortam da sağlayabilir. Bu önlemler ile RAM'in bozulması bir veri kaybına yol açmayacaktır. Bu koruyucu önlemlerin şirket içi bir bilgisayar sisteminde geliştirilmesi daha zordur. Bulut ve bellek içi bilgi işlemi birleştirmek, bir bellek içi sistemin faydalarını en üst düzeye çıkarmak için mükemmel bir yol sağlar.

spot_img

En Son İstihbarat

spot_img