内存数据库技术白皮书.docx
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内存数据库技术白皮书.docx
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内存数据库技术白皮书
内存数据库技术白皮书
随着移动互联网的飞速发展,信息系统的互动性日益增强、用户规模不断攀升,催生出一大批高并发、低时延的新兴应用,这些应用需求对传统系统的性能提出了新的挑战,基于磁盘存储的数据库管理系统由于磁盘读写的速度限制,已经很难满足这类新应用的扩展性和时延要求。
主要依靠内存来存储数据的数据库管理系统,也称为内存数据库,成为了解决高并发、低时延数据管理需求的技术路线。
近年来,随着动态随机存储器(DRAM)容量的上升和单位价格的下降,使大量数据在内存中的存储和处理成为可能,Redis、Memcached等内存数据库管理软件逐渐成熟,应用范围越来越广。
未来几年,随着非易失性存储器件(NVM)逐步投入商用,新硬件将会给内存数据库带来更大的发展机遇。
本白皮书阐述了内存数据库的概念,梳理了内存数据库的发展历史和核心属性,分析了在电商、直播和电信行业的典型应用场景,并对主流的内存数据库进行了介绍和对比。
白皮书还从技术和管理两个角度提出了产品选型和硬件选型建议,并总结了内存数据库的发展趋势。
本白皮书的编写得到了Redis中国用户组的大力支持,在此表示感谢!
表11990年代涌现的商用内存数据库6
表210款典型内存数据库对比14
图11970年代至今的内存价格和容量走势2
图2存储的金字塔模型3
图3内存数据库的发展历程4
图4用户信息使用的数据结构11
图5内存数据库选型建议15
一、什么是内存数据库
(一)内存数据库概述
内存数据库又称主存数据库(IMDB/MMDB,In-memory/mainmemorydatabase),是一种主要依靠内存来存储数据的数据库管理系统①。
在数据库技术中,有一类内存优化技术,是在传统的磁盘数据库中,增加内存缓冲池,也就是常说的共享内存技术,其主要目的是最小化磁盘访问。
而内存数据库技术,几乎把整个数据库放进了内存中,相较于传统数据库使用的磁盘读写机制,内存具备更极致的读写速度②,性能会比传统的磁盘数据库有数量级的提升。
因此内存数据库通常被用于对性能要求较高的场景中。
(二)内存技术的成熟与突破
1.内存技术的成熟
内存器件的容量密度在快速上升。
最早期的内存和今天常见的内存条不同,是直接焊接在主板上的内存芯片,容量普遍在64KB以下;1982年之后,随着80286芯片的推出,开始出现30线(pin)256KB的SIMM内存条,被认为是内存领域的开山鼻祖;在80年代末,386和486时代的PC向16位发展,出现了72线的SIMM内存,单条容量可达512KB-2MB;90年代初,EDODRAM开始盛行,单条容量
①维基百科:
https:
//en.wikipedia.org/wiki/In-memory_database
②DDR3-1333内存的读写速度约为1GB/s,传统磁盘的读写速度约为150MB/s
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