[發明專利]日志結構管理系統及方法

有效

• 申請號: 201780092436.X
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN110832473B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 拉爾夫·阿克
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 李欣

本發明提供了一種管理存儲數據條目的數據存儲設備的裝置，所述裝置包括：存儲日志結構的所述數據存儲設備，所述日志結構包括分別存儲數據條目的片段，每個數據條目包括存儲數據的數據字段和指示存儲在所述數據字段中的所述數據的年齡的時間參數；以及處理器，用于修改存儲在所述日志結構的某個片段的某個數據條目的數據字段中的數據，并且根據所述已修改數據，更新所述某個數據條目的時間參數。將新數據和/或已修改數據添加到日志結構的單個日志頭的其它方法導致爭用并行寫操作，相比之下，修改存儲在所述日志結構的片段的數據字段中的數據(本文也稱為原地更新)提高了計算性能(例如，縮短了處理時間)。

背景技術

本發明在其一些實施例中涉及數據條目的管理，更具體地但不限于，管理存儲數據條目的日志結構的系統和方法。

日志結構為一系列任意數據條目，按照可能具有固定大小的片段進行組織。日志結構的輸入順序保持屬性使數據庫系統具有幾個優點：

*重做日志能力，便于一致性查詢和在線遷移。

*高效多版本，直接支持并行事務。

*數據存儲不可變，方便無鎖讀操作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種管理存儲包括數據條目的片段的日志結構的裝置、方法、計算機程序產品和系統。

上述和其它目的通過獨立權利要求的特征來實現。更多實施形式在從屬權利要求、說明書和附圖中顯而易見。

根據第一方面，一種管理存儲數據條目的數據存儲設備的裝置包括：存儲日志結構的所述數據存儲設備，所述日志結構包括分別存儲數據條目的片段，每個數據條目包括存儲數據的數據字段和指示存儲在所述數據字段中的所述數據的年齡的時間參數；以及處理器，用于修改存儲在所述日志結構的某個片段的某個數據條目的數據字段中的數據，并且根據所述已修改數據，更新所述某個數據條目的時間參數。

根據第二方面，一種管理存儲數據條目的數據存儲設備的方法包括：修改存儲在日志結構的某個片段的某個數據條目的數據字段中的數據，以及根據所述已修改數據，更新所述某個數據條目的時間參數，其中，所述日志結構包括分別存儲數據條目的片段，每個數據條目包括存儲數據的數據字段和指示存儲在所述數據字段中的所述數據的年齡的時間參數。

本文所描述的系統、裝置、方法和/或代碼指令提高了在寫密集型工作量過程中處理日志結構的計算效率。將新數據和/或已修改數據添加到日志結構的單個日志頭的其它方法導致爭用并行寫操作，相比之下，修改存儲在所述日志結構的片段的數據字段中的數據(本文也稱為原地更新)提高了計算性能(例如，縮短了處理時間)。更新存儲在數據字段中的數據，提高了處理和/或內存利用率(例如，減少了存儲空間和/或帶寬)，而不是將整個條目全部復制到日志頭(即使在更新了一小部分數據的時候)，后者產生了處理器開銷和/或內存開銷，這在寫密集型工作量期間會非常大。

相比于將新數據和/或已修改數據添加到日志結構的日志頭中的方法，修改存儲在日志結構的片段的數據字段中的數據避免或減少了在日志結構中創建和累積過時條目。過時條目占用的內存空間通過計算成本大(例如，在處理器利用率和/或處理時間方面)的日志結構清理進程來回收。

修改存儲在日志結構的片段的數據字段中的數據在任何時候都可以保持片段完整性，使得仍然有可能通過順序掃描來訪問片段進行一致性查詢和在線遷移。

在所述第一和第二方面的另一實現方式中，所述處理器用于將所述正在讀取的某個數據條目指定為固定用于讀訪問(pinned for reading access，R-Pin)，其中，授權并行執行進程對所述具有R-Pin指定的某個數據條目進行讀訪問，拒絕所述并行執行進程對所述具有R-Pin指定的某個數據條目進行寫訪問。

R-Pin防止并行讀取某個數據條目。R-Pin使條目在并行更新時暫時不可變。R-Pin使并行讀進程穩定地進行讀訪問。