实时数据的存储与快速检索技术的研究

论文摘要

随着实时仿真系统的广泛应用,实时仿真支持系统随之产生,实时仿真支持系统主要用于管理实时仿真系统产生的数据。核电实时仿真系统在运行过程中产生海量的实时批次数据,实时数据的存储具有时间限制,并且从海量历史数据中快速检索所需记录是非常耗时的。本文研究和实现核电仿真系统实时数据的存储和快速检索技术。论文在研究了实时数据库、内存数据库和实时历史数据库的相关技术的基础上,提出实时数据管理机制,该机制采用对象作为内存分配和回收的单位,使用对象池技术管理内存对象。通过对现有的实时数据库索引机制进行改进,提出将树型索引和HASH索引相结合的多层索引机制。论文对实时数据的查询进行建模,提出基于大数据的实时数据查询算法RTRLD,并通过对实时历史数据库进行查询优化,提高实时历史数据的查询性能。论文参考了丌源内存数据库的设计和实现,结合现有核电实时仿真平台数据处理的流程,将实时内存数据库技术与关系数据库相结合,完成了面向核电实时仿真平台的存储和检索系统的设计和实现。论文通过设计相关的实验,分别对实时数据的存储性能和检索性能进行测试,通过实验结果及其理论分析,证明了针对实时数据存储和检索的新策略和新算法在性能方面都有所提高。论文在最后总结了笔者的研究工作,从实时数据库的应用前景和技术发展两个方面指出了需要进一步要研究的问题和方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景与来源
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 实时数据库概述
• 1.2.2 内存数据库概述
• 1.3 本文研究内容
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 实时内存数据库关键技术
• 2.1 实时数据库的系统结构
• 2.1.1 实时数据库的特征
• 2.1.2 实时数据库的执行模型
• 2.2 实时数据库关键技术
• 2.2.1 实时事务处理
• 2.2.2 实时数据库管理
• 2.2.3 实时数据库的I/O管理
• 2.2.4 实时数据库的缓冲区管理
• 2.3 内存数据库关键技术
• 2.3.1 内存数据库定义
• 2.3.2 内存数据库组织方式
• 2.3.3 内存数据库恢复
• 2.4 本章小结
• 第3章 实时数据存储与检索技术研究
• 3.1 实时数据的存储与管理
• 3.1.1 实时数据的接收
• 3.1.2 实时数据的存储
• 3.1.3 内存空间管理方法
• 3.2 内存数据的数据索引结构
• 2I-树数据结构'>3.2.1 xB²I-树数据结构
• 2I-树的查找与维护'>3.2.2 xB²I-树的查找与维护
• 2I-树性能的理论分析'>3.2.3 xB²I-树性能的理论分析
• 3.3 查询模型和查询优化
• 3.3.1 用户的检索要求
• 3.3.2 实时数据查询建模
• 3.3.3 实时数据查询算法
• 3.3.4 查询优化
• 3.4 本章小结
• 第4章 面向实时仿真平台的存储和检索系统的设计和实现
• 4.1 系统的体系结构
• 4.2 主要功能模块
• 4.3 核心模块的设计和实现
• 4.3.1 实时数据处理子系统的设计和实现
• 4.3.2 内存数据处理子系统的设计和实现
• 4.3.3 数据恢复子系统的设计和实现
• 4.3.4 实时历史数据处理子系统的设计和实现
• 4.3.5 客户服务程序的设计和实现
• 4.4 实时历史数据库的设计和实现
• 4.4.1 数据表设计原则
• 4.4.2 客户服务程序的设计和实现
• 4.4.3 分区索引的实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 实验及性能分析
• 5.1 MMDB索引结构性能测试及分析
• 5.1.1 实验方案设计
• 5.1.2 实验结果分析
• 5.2 实时历史数据库性能测试及分析
• 5.2.1 实验方案设计
• 5.2.2 实验结果分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢