本發(fā)明大體涉及數(shù)據(jù)庫管理領(lǐng)域；并且更具體地，涉及一種用于分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，以及一種訪問所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中資源的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)包括所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、通常，具有支持多實(shí)例寫入和讀取的多個(gè)實(shí)例的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)依賴于為用于數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)庫資源定義三個(gè)角色。通常，數(shù)據(jù)庫資源包括但不限于內(nèi)存頁、軟件鎖等。這三個(gè)角色可以由請求者節(jié)點(diǎn)、所有者節(jié)點(diǎn)(也稱為持有者節(jié)點(diǎn))和主控節(jié)點(diǎn)共同執(zhí)行。請求者節(jié)點(diǎn)需要數(shù)據(jù)庫資源。所有者節(jié)點(diǎn)持有數(shù)據(jù)庫資源的最新版本。主控節(jié)點(diǎn)持有資源元數(shù)據(jù)，管理和同步對資源元數(shù)據(jù)的訪問。典型的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)也可以稱為rmo(即，請求者/主控/所有者)模型。在rmo模型中，每個(gè)數(shù)據(jù)庫資源由一個(gè)主控節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)管理資源元數(shù)據(jù)和分布式訪問。這意味著，在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上有許多活動(dòng)客戶端會(huì)話的多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫讀取和寫入操作需要在每次操作時(shí)訪問資源主控節(jié)點(diǎn)。此外，在具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)參與所有資源訪問操作的多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，需要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行密集的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)傳輸。這些訪問需要更高的cpu占用率并造成所涉及節(jié)點(diǎn)正在執(zhí)行的其他流的中斷(例如，上下文切換)。因此，密集的消息交換和cpu上下文切換增加了時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)資源占用率(即，更多的cpu資源消耗)，這進(jìn)一步顯著限制了多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。

2、目前，提出了某些方法來減少時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)資源占用率，例如使用不同的硬件和基于軟件的加速。例如，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(remote?direct?memory?access，rdma)操作來執(zhí)行對分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存的直接訪問，例如，exadata中的oracle實(shí)時(shí)應(yīng)用集群(real?application?cluster，rac)緩存融合性能優(yōu)化。然而，在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的這些性能改進(jìn)是基于不修改系統(tǒng)的核心架構(gòu)(即，rmo模型)和節(jié)點(diǎn)之間所需操作的數(shù)量。由于這些改進(jìn)，可能會(huì)觀察到增量性能，但時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源需求不會(huì)減少。此外，類似分布式數(shù)據(jù)庫的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)有方法都是基于消息交換的，并且有三個(gè)“角色”(最多三個(gè)實(shí)例)參與共享數(shù)據(jù)庫資源的過程，例如數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)之間的內(nèi)存頁。因此，現(xiàn)有方法可以通過使用rdma操作來減少消息交換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延，但是交換的數(shù)據(jù)量和消息的數(shù)量并沒有減少。因此，由于內(nèi)存頁交換流程中涉及的實(shí)例的邏輯和數(shù)量保持不變，因此cpu上下文切換的數(shù)量也不會(huì)減少。因此，存在以下技術(shù)問題：在典型分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中，由于cpu上下文切換過多而導(dǎo)致昂貴的cpu資源的消耗增加和時(shí)延(即，延遲)增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用率低下，繼而導(dǎo)致多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能下降。

3、因此，根據(jù)上述討論，需要克服與減少典型分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中的時(shí)延和cpu消耗的傳統(tǒng)方法相關(guān)的上述缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，以及一種訪問所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中資源的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)包括所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備。本發(fā)明提供了一種解決以下現(xiàn)有問題的方案：在典型分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中，由于cpu上下文切換過多而導(dǎo)致昂貴的cpu資源的消耗增加和時(shí)延(即，延遲)增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用率低下，繼而導(dǎo)致多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能下降。本發(fā)明的目的在于提供一種至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中遇到的問題的方案，并提供一種用于分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)設(shè)備、一種包括所述改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)設(shè)備的改進(jìn)型分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)以及一種訪問所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中資源的改進(jìn)方法。

2、本公開的目的通過所附獨(dú)立權(quán)利要求中提供的方案來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)現(xiàn)方式在從屬權(quán)利要求中進(jìn)一步定義。

3、在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，其中所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備用于通過以下方式來訪問資源：從共享內(nèi)存讀取標(biāo)識所述資源的當(dāng)前所有者的元數(shù)據(jù)；向所述資源的所述當(dāng)前所有者請求所述資源；從所述當(dāng)前所有者接收所述資源。

4、用于所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過提供對所述資源元數(shù)據(jù)的分布式訪問，使得多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠減少節(jié)點(diǎn)間消息和cpu上下文切換的數(shù)量。通過利用所述共享內(nèi)存，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備可以直接訪問所述資源元數(shù)據(jù)。通過直接訪問所述資源元數(shù)據(jù)，更少的節(jié)點(diǎn)參與資源傳輸流，從而減少cpu上下文切換開銷、網(wǎng)絡(luò)跳數(shù)和帶寬。這進(jìn)一步提高了所述多實(shí)例分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在高效利用系統(tǒng)資源和減少時(shí)延方面的性能。

5、在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備用于使用遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(remote?directmemory?access，rdma)讀取來讀取所述元數(shù)據(jù)。

6、使用所述rdma讀取來讀取所述元數(shù)據(jù)是有利的，這樣可以減少各種節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸和消息交換的時(shí)延。

7、在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備還用于通過以下方式來更新資源：訪問所述資源；更新所述資源；更新所述共享內(nèi)存中的所述元數(shù)據(jù)。

8、由于所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過使用所述共享內(nèi)存可以直接訪問所述資源元數(shù)據(jù)，因此可以減少的時(shí)延來高效地更新所述資源和所述資源元數(shù)據(jù)。

9、在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備用于使用遠(yuǎn)程直接內(nèi)存訪問(remote?directmemory?access，rdma)寫入來更新所述元數(shù)據(jù)。

10、使用所述rdma寫入來更新所述元數(shù)據(jù)是有利的，這樣可以減少各種節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸和消息交換的時(shí)延。

11、在另一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述共享內(nèi)存作為獨(dú)立模塊進(jìn)行管理。

12、所述共享內(nèi)存作為獨(dú)立模塊進(jìn)行管理為包括所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)提供了高可用性和持久性。

13、在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種包括所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)。

14、包括所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的所述分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)減少了節(jié)點(diǎn)間消息和上下文切換的數(shù)量，同時(shí)減少了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。

15、在又一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種訪問分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)中資源的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法包括：節(jié)點(diǎn)設(shè)備從共享內(nèi)存讀取標(biāo)識所述資源的當(dāng)前所有者的元數(shù)據(jù)。所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法還包括：所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備向所述資源的所述當(dāng)前所有者請求所述資源；所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備從所述當(dāng)前所有者接收所述資源。

16、所述計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法在執(zhí)行后實(shí)現(xiàn)了所述節(jié)點(diǎn)設(shè)備的所有優(yōu)點(diǎn)和效果。

17、應(yīng)當(dāng)理解的是，所有上述實(shí)現(xiàn)方式都可以組合使用。

18、需要注意的是，本技術(shù)中描述的所有設(shè)備、元件、電路、單元和方法可以軟件或硬件元件或其任意組合來實(shí)現(xiàn)。本技術(shù)中描述的各種實(shí)體所執(zhí)行的所有步驟以及所描述的各種實(shí)體要執(zhí)行的功能均意在指相應(yīng)實(shí)體用于執(zhí)行相應(yīng)步驟和功能。雖然在以下具體實(shí)施例的描述中，外部實(shí)體要執(zhí)行的具體功能或步驟沒有在執(zhí)行具體步驟或功能的實(shí)體的具體詳述元件的描述中反映，但是技術(shù)人員應(yīng)清楚，這些方法和功能可以通過相應(yīng)硬件或軟件元件或其任意組合實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的特征易于以各種組合進(jìn)行組合，而不脫離由所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的范圍。

19、本發(fā)明的附加方面、優(yōu)點(diǎn)、特征和目的從附圖和結(jié)合以下所附權(quán)利要求書解釋的說明性實(shí)現(xiàn)方式的詳細(xì)描述中變得顯而易見。