内存数据库 TimesTen 技术介绍

1Oracle内存数据库TimesTen产品与技术概述议程InsertPictureHereƒTimesTen发展历史及特性ƒ和传统关系型数据库的比较ƒTimesTen产品功能介绍•OracleTimesTenIn-MemoryDatabase•Replication–TimesTentoTimesTen•CacheConnecttoOracleƒ应用案例分享ƒQ&ATimesTen历史及特性TimesTen起源ƒ1992–起源于惠普实验室研究项目•针对电信网络应用的内存数据库研究ƒ1996–TimesTen公司成立•核心成员都来自HP实验室原来成员•第一个商业版本产生(TimesTen2.0)ƒ2001–增加CacheConnect功能ƒ2005–由Oracle收购•主要的版本产生(TimesTen6.0，昀新的版本7.0.5)•1500+公司使用TimesTenƒ*10(TenTimes)OracleTimesTen内存数据库解决方案实时数据管理软件即时响应y高可伸缩性y持续可用性Formanagingevents,transactionsanddatawithinperformance-criticalapplications.全球有超过1500家企业客户采用OracleTimesTen内存数据库解决方案针对物理内存而特别设计优化的数据库ƒ所有数据存于物理内存ƒ采用关系型数据模型ƒ针对物理内存而特别设计优化的数据存储结构与算法ƒ多进程/多线程共享数据存储（DataStore）•嵌入式或客户机-服务器式ƒ标准APIs(ODBC,JDBC,SQL-92)ƒ易于安装与配置NetworkIn-MemoryDatabase(s)ApplicationTimesTenlibrariesTransactionLogs...Client-ServerCheckpointfilesApplicationTimesTenlibrariesApplication-TierPlatform极快的响应速度0102030updatemixedselectmicroseconds28millionthsofasecond70%select;20%update;10%insertTimesTenIn-MemoryDatabase6.0,4-CPU,3GHzx86Xeon,32-bitRHLinux25millionthsofasecond9millionths极高的处理能力32,66370,11154,303121,70598,568250,550050,000100,000150,000200,000250,000300,000updatemixedselect1CPU2CPUs4CPUsTransactionspersecond70%select;20%update;10%insertOracleTimesTen6.0,4-CPU,3GHzx86Xeon,32-bitRHLinux内存数据库的部署针对物理内存而优化的应用层数据库，可以获得极高的响应速度并实现实时数据缓存呈现层“针对性能要求高的系统的应用层数据管理解决方案”应用层数据库层OracleTimesTen支持“实时世界”IntheEnterprise呼叫处理软交换一键通话（PTT）定位服务呈现业务InNetworksInTelecom实时计费认证鉴权收入保障网络/Qos管理自服务门户SOAOnWallStreet订单匹配智能订单路由成交撮合实时分析SOA呼叫中心用户个性化在线BI/BAM实时物流实时订座和传统关系型数据库的比较性能扩展Throughput(simpletxn/sec)100’s1000’s10,000’s100,000’sOracleDatabase10g(TerabyteDB’s)OracleDatabase10gRAC(TerabyteDB’s)OracleTimesTenIn-MemoryDatabase(GigabyteDB’s)ResponsetimeMicro-SecondsMilli-SecondsSeconds内存数据库与磁盘数据库的比较数据库特性OracleDatabase10gOracleTimesTenIn-MemoryDatabase目标应用关键业务应用关键业务应用数据模型关系型-SQL关系型-SQL架构客户机/服务器嵌入式（直接数据访问）数据容量TB到PB级GB级磁盘为中心数据库层毫秒到秒级可扩展性Cluster(RAC)&SMPSMP优化内存为中心典型部署方式应用层响应时间微秒到毫秒级响应时间及吞吐量的比较TimesTen对Oracle的加速2CPUsTimesTenon2CPUsoutperformsacachedRDBMSon12CPUsTimesTenon2CPUsoutperformsacachedRDBMSon12CPUsTimesTen产品功能介绍OracleTimesTen产品家族Product:OracleTimesTenIn-MemoryDatabaseOption:Replication–TimesTentoTimesTenOption:CacheConnecttoOracleOracleTimesTenIn-MemoryDatabaseTimesTen:架构ServerdaemonIn-MemoryDataStore(s)Client/ServerApplicationorToolNetwork/MessageBusApplication-TierServerPlatformReplicationagent(s)TimesTensharedlibrariesApplicationCodeTimesTensharedlibrariesApplicationProgramsDataStoresubdaemon(s)Admin/UtilityprogramsLogfilesCheckpointfilesServerproxiesTimesTendaemonDataTables,Indexes,SystemTablesLocks,Cursors,CompiledCommands,TempIndexesLogBufferDataTables,Indexes,SystemTablesLocks,Cursors,CompiledCommands,TempIndexesLogBuffer日志与数据持久性ƒ内存缓冲区交易日志与同步交易日志•应用程序可以在交易层面设置日志选项ƒ交易日志与检查点文件保存在磁盘之上ƒ双重检查点文件机制，可用于故障恢复NetworkIn-MemoryDatabase(s)ApplicationTimesTenlibrariesTransactionLogs...Client-ServerCheckpointfilesApplicationTimesTenlibrariesApplication-TierPlatformDataStoreCheckpoints日志文件•Checkpoints把datastore的当前状态记录在硬盘上yTimesTen交替的把数据记录在两个checkpoint日志文件上y有了checkpoint日志文件和log文件，Timesten就能保证在任何情况下数据的完整性和一致性•Timesten自动清除log文件LogFilesdsName.log1TimesTenSubdaemon(multi-threadedprocess)CheckpointdsName.ds0CheckpointdsName.ds1LogFilesdsName.logNLogFilesdsName.log0DataStore交易与并发访问ƒDatastore可被多进程/多线程所共享•嵌入式或客户机-服务器模式ƒ完全的交易机制支持(COMMIT/ROLLBACK)ƒ交易独立性•Read-committed(non-blockedversioning)•Readsdonotblockwrites•Writesdonotblockreads•Serializableisalsosupportedƒ并发访问控制•锁:datastore-level,表级锁,行级锁ƒ死锁检测MicroLoggingTM保护内存数据库不受应用故障影响ƒ共享进程空间会使嵌入式应用受进程故障的影响ƒMicroLogging™技术可以确保OracleTimesTen内存数据库不受应用进程故障的影响•异常终止的应用进程不会影响DataStore，受到影响的交易会被滚回（Rollback）•其他进程/线程可以继续运行，不受影响•内存数据库可以继续运行，不需中断ƒ安全且高性能数据发布-TransactionLogAPI(XLA)XLAinterfaceLogMemoryBufferTXLogfilesIn-MemoryDataStoreXLAAppsƒTransactionLogAPI(XLA)•跟踪实时数据变化•监视交易变化•发送数据变化到外部应用•实现实时事件通知与处理Real-timeAppsUpdates数据清理支持•支持两种自动数据清理技术。•基于时间的数据清理－根据时间戳来判断•基于使用的数据清理－根据LRU（LEASTRECENTLYUSED）算法来判断•数据清理策略可配置•支持常规TimesTen表和缓存组(cachegroups)清理多国语言支持•TimesTen支持57个字符集和84中语言排序•NCHAR,NVARCHAR,CHAR,和VARCHAR列的语言排序,大小写和方言不敏感查询•CHAR和VARCHAR列可以存储non-ASCII数据•连接字符集用于应用内码•兼容Oracle数据库特性•建议将连接字符集和数据库字符集设置为一样•语言排序比二进制排序更加耗费资源•已有的缓存连接(CacheConnect)客户需要将它们的TimesTen字符集设置的和Oracle数据库一样ReplicationTimesTentoTimesTen--TimesTen高可用性解决方案复制–TimesTen到TimesTenƒ多路，点到点ƒActive/standby或active/active,多级ƒ表级或data-store级复制ƒ同步与异步数据传送ƒ故障自动恢复ƒ冲突检测与解除In-MemoryDatabaseIn-MemoryDatabaseApplicationProgramTimesTenApplicationProgramTimesTenNetworkReplicationTimesTentoTimesTenƒ在线升级灵活的配置,复制–TimesTen到TimesTenN–Way(updateanywhere)ƒ灵活的配置选择ƒ复制表或者data-storeActive-StandbyActive-Active(splitworkload)PropagationActive-Active(distributedworkload)同步与异步复制ƒ异步复制•异步传送交易数据•非常快的应用响应时间•适合于需要高性能、低延迟的应用场景ƒ同步复制•同步传送交易数据•在返回控制权给应用之前，提交的交易能确保被传送到远端节点•同步复制可以由应用系统在交易层面来进行控制“开启”或“关闭”更多功能…….ƒ压缩传送•压缩复制的信息•可用于广域网传送ƒ主节点自动恢复•交易由主节点发起，但是没有执行成功•在主节点恢复后，远端节点可以主节点上重新执行失败的交易ƒ基于时间戳的冲突检测与消除机制•冲突报告文件CacheConnecttoOracle--TimesTen与Oracle的无缝集成CacheConnecttoOracleApplicationProgramTimesTenApplicationProgramTimesTenNetworkCacheConnecttoOracleOracleOracleIn-MemoryDatabaseIn-M