【摘 要】
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在数据规模高速增长的大背景下,关于分布式数据库的研究正成为当前存储领域的热点。课题组尝试构建分布式关系型数据库以探究分布式存储的技术原理,并计划在将来用于提升课题组云加密系统密钥服务器集群性能。为此,首先构造了分布式Key-Value存储引擎用于支持底层数据存储,之后将在此基础上构建SQL层从而完整实现分布式关系型数据库。本文详细讨论了构建分布式Key-Value存储引擎SimpleDKV过程中的
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在数据规模高速增长的大背景下,关于分布式数据库的研究正成为当前存储领域的热点。课题组尝试构建分布式关系型数据库以探究分布式存储的技术原理,并计划在将来用于提升课题组云加密系统密钥服务器集群性能。为此,首先构造了分布式Key-Value存储引擎用于支持底层数据存储,之后将在此基础上构建SQL层从而完整实现分布式关系型数据库。本文详细讨论了构建分布式Key-Value存储引擎SimpleDKV过程中的技术研究。SimpleDKV的架构设计将系统分为存储模块和中心配置与调度模块两部分。系统对存储的数据进行了分片,存储模块以SimpleKV Group为基本单位,每个SimpleKV Group负责一定数目的数据分片,进而为客户提供关于这些数据的高效存储服务。每个SimpleKV Group由奇数个SimpleKV节点组成,SimpleKV下层为用于在组内达成分布式共识的Raft模块,而上层的基于Raft的状态机服务则根据Raft日志更新状态并处理客户请求。中心配置与调度模块由奇数个Scheduler节点所组成的单个Scheduler Group构成,同样使用了 Raft在组内达成分布式共识。Scheduler会根据各节点上报的信息对系统配置和资源进行动态调整,提高各服务节点资源利用率,并通过负载均衡提升客户端请求效率。所实现的Raft进行了一些工程上的优化,达成了包括快速回退、请求批处理、提交空日志、异步化执行以及快照功能在内的诸多优化,这些优化可以加速上层状态机服务的处理过程。Scheduler和SimpleKV均被构建为基于Raft的状态机服务从而大幅提升系统性能。
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