[發明專利]一種層次化數據庫操作加速系統和方法

有效

• 申請號: 202110909662.0
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113535745B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 周民;向俊凌;劉睿民
• 申請（專利權）人: 威訊柏睿數據科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06F16/23
• 分類號: G06F16/23;G06F16/2453;G06F16/2455
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 申超平

1.一種層次化數據庫操作加速系統，用于對單節點數據庫進行多加速卡擴展，包括：

主機，接收查詢計劃，根據所述查詢計劃，生成相應的查詢操作并進行分發，所述主機還接收并處理匯總執行結果；

層級加速模塊，與所述主機相連，接收主機分配的所述查詢操作并返回所述匯總執行結果；

其特征在于，所述層級加速模塊包括一個主加速卡和至少一個從加速卡，所述主加速卡和所述從加速卡相互連接，執行被分配的查詢操作，產生執行結果；其中所述從加速卡向所述主加速卡返回所述執行結果，由所述主加速卡完成所述執行結果匯聚和被分配的后續查詢操作，向主機返回所述匯總執行結果。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述主機和所述主加速卡以及從加速卡分別設置有用于存儲數據的存儲單元，形成加速芯片片內高速緩存、加速卡內存、加速卡存儲器、主機側存儲器的多級存儲架構；

所述主機根據數據分布信息和各加速卡的執行能力信息將所述查詢計劃對應的所述查詢操作分發至各所述加速卡，所述數據分布信息根據各所述存儲單元之間的數據分布狀態確定。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述加速芯片片內高速緩存、所述加速卡內存、所述加速卡存儲器、所述主機側存儲器之間按照預設緩存規則進行數據傳遞。

4.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述從加速卡按預設周期向所述主加速卡發送自身的通告信息，所述主加速卡根據所述通告信息更新各所述加速卡間的數據分布；

其中，所述通告信息包括加速卡存儲器的剩余容量和存儲的數據內容、以及所述從加速卡記錄的各自節點數據塊的熱度和關聯度。

5.如權利要求1所述的系統，其特征在于，按照預設規則從各所述加速卡中選定所述主加速卡，所述主加速卡、所述從加速卡和主機之間根據預設物理接口規范進行連接。

6.如權利要求1所述的系統，其特征在于，各所述加速卡根據從其他加速卡接收的數據、加速卡自身的內存中的數據、內存池中的數據、加速卡自身的存儲器中的數據執行各所述查詢操作；

各所述加速卡將各所述查詢操作的所述執行結果的部分或全部進行保存、發送給其他加速卡以及返回所述主加速卡；其中，所述內存池由各所述加速卡內存和所述主機的主機內存按照緩存一致性協議生成。

7.如權利要求1-6任一項所述的系統，其特征在于，各所述主加速卡和所述從加速卡之間通過數據總線和/或網絡接口連接，各所述主加速卡和從加速卡具備對數據進行加密和/或壓縮、解密和/或解壓的功能。

8.一種層次化數據庫操作加速方法，其特征在于，所述方法包括：

當接收到主機分配的與查詢計劃對應的查詢操作時，基于層級加速模塊中的多個加速卡執行各所述查詢操作，所述層級加速模塊中的多個加速卡包括一個主加速卡和至少一個從加速卡；

基于所述主加速卡向所述主機返回匯總執行結果，以使所述主機根據所述匯總執行結果確定與查詢請求對應的結果數據；

其中，所述查詢計劃根據所述查詢請求生成，所述查詢操作包括由所述主加速卡執行的主查詢操作和由所述從加速卡執行的從查詢操作，所述匯總執行結果是所述主加速卡根據各所述從查詢操作的執行結果執行所述主查詢操作的結果。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，基于層級加速模塊中多個加速卡執行各所述查詢操作，具體為：

基于各所述加速卡根據從其他加速卡接收的數據、加速卡自身的內存中的數據、內存池中的數據、加速卡自身的存儲器中的數據執行各所述查詢操作；

基于各所述加速卡將各所述查詢操作的執行結果的部分或全部進行保存、發送給其他所述從加速卡、返回所述主加速卡；

其中，所述內存池由各所述主加速卡、所述從加速卡的內存和所述主機的主機內存按照緩存一致性協議生成。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于各所述從加速卡按預設周期向所述主加速卡發送自身的通告信息；以及，基于所述主加速卡根據所述通告信息更新各所述加速卡間的數據分布；

其中，所述通告信息包括加速卡存儲器的剩余容量和存儲的數據內容、以及各所述從加速卡記錄的各自節點數據塊的熱度和關聯度。