[發明專利]基于固態硬盤的數據庫優化方法及系統

有效

• 申請號: 201210326463.8
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102867046A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李明星
• 申請（專利權）人: 記憶科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 劉健;黃韌敏

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種基于固態硬盤的數據庫優化方法及系統。

背景技術

固態硬盤(Solid?State?Disk、IDE?FLASH?DISK)是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元(FLASH芯片)組成。固態硬盤的接口規范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同，在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監控、網絡監控、網絡終端、電力、醫療、航空等、導航設備等領域。固態硬盤Flash介質特性決定了：1)對Flash讀寫是以頁為單位的；2)Flash擦寫次數是有限制的，MLC約一萬次，SLC約十萬次。所以，在基于固態硬盤的計算機系統中，同樣的主機數據訪問情況下，Flash介質讀寫次數越少，訪問數據越快，而Flash頁寫操作越少，固態硬盤的壽命也越長。

在目前固態硬盤的數據庫應用中，由于數據庫中記錄大小并不確定，保存在固態硬盤上的數據與Flash頁可能是非對齊的。如圖1所示，在讀寫過程中，對保存在跨Flash頁的數據記錄，如圖1中的數據記錄3和6，其讀寫效率只有其他數據的一半。跨邊界的數據降低了Flash的讀寫性能，對Flash介質的讀寫次數增加，也降低了固態硬盤使用效率，降低了其使用壽命。

綜上可知，現有的基于固態硬盤的數據庫訪問方法，在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于固態硬盤的數據庫優化方法及系統，可以提高數據庫讀寫訪問效率，提高固態硬盤的耐用性。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于固態硬盤的數據庫優化方法及系統，所述方法包括：

A、獲取數據庫信息參數，所述信息參數包括數據庫中數據記錄長度；

B、根據所述固態硬盤中的Flash頁大小及所述數據庫中數據記錄長度，重新計算數據記錄的存儲位置，將需要跨Flash頁存儲的數據記錄，重新映射到同一個Flash頁中，并記錄所述數據記錄的原邏輯地址與新邏輯地址的映射關系；

C、在數據記錄讀寫過程中，根據所述數據庫地址映射關系計算所述數據記錄的新的邏輯地址，并將所述新的邏輯地址下發給固態硬盤。

根據本發明的數據庫優化方法，所述方法步驟B進一步包括：

根據所述數據記錄大小及Flash頁大小，計算所述數據庫寫入放大率PZ及跨頁數據記錄百分比PE，其中：

PZ＝(頁大小％數據記錄大小)/頁大小*100％，

PE＝(數據記錄大小-數據記錄和頁大小的最大公約數)/頁大小*100％。

根據本發明的數據庫優化方法，所述方法步驟B進一步包括：

預設所述PZ和PE的閾值；

判斷所述PZ和PE是否達到預設閾值，若是，則重新計算數據記錄的存儲位置，將需要跨Flash頁存儲的數據記錄，重新映射到同一個Flash頁中，否則不作處理。

本發明還相應的提供一種基于固態硬盤的數據庫優化系統，包括：

信息獲取模塊，用于獲取數據庫信息參數，所述信息參數包括數據庫中數據記錄長度；

映射處理模塊，用于根據所述固態硬盤中的Flash頁大小及所述數據庫中數據記錄長度，重新計算數據記錄的存儲位置，將需要跨Flash頁存儲的數據記錄，重新映射到同一個Flash頁中，并記錄所述數據記錄的原邏輯地址與新邏輯地址的映射關系；

訪問處理模塊，在數據記錄讀寫過程中，根據所述數據庫地址映射關系計算所述數據記錄的新的邏輯地址，并將所述新的邏輯地址下發給固態硬盤。

根據本發明的數據庫優化系統，所述映射處理模塊包括計算子模塊，用于根據所述數據記錄大小及Flash頁大小，計算所述數據庫寫入放大率PZ及跨頁數據記錄百分比PE，其中：

PZ＝(頁大小％數據記錄大小)/頁大小*100％，

PE＝(數據記錄大小-數據記錄和頁大小的最大公約數)/頁大小*100％。

根據本發明的數據庫優化系統，所述映射處理模塊還包括：

設置子模塊，用于預設所述PZ和PE閾值；

判斷子模塊，用于判斷所述PZ和PE是否達到預設閾值，若是，則重新計算數據記錄的存儲位置，將需要跨Flash頁存儲的數據記錄，重新映射到同一個Flash頁中，否則不作處理。