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目录
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 新型非易失性内存
1.1.2 键值存储技术
1.1.3 基于混合结构的键值存储技术
1.2 国内外研究现状
1.2.1 传统键值存储系统研究现状
1.2.2 基于混合结构的日志结构合并树研究
1.3 存在的问题
1.4 本文研究内容
2 基于NVM-SSD混合结构LSM-Tree问题分析
2.1 NVM和SSD存储器特性分析
2.1.1 问题概述
2.1.2 NVM与SSD性能分析
2.2 基于NVM-SSD混合结构LSM-Tree问题分析
2.2.1 问题概述
2.2.2 基于NVM-SSD混合结构LSM-Tree性能测试分析
2.2.3 基于NVM-SSD混合结构LSM-Tree结构分析
2.3 本章小结
3 混合扁平键值存储系统设计
3.1 整体架构
3.1.1 设计思想
3.1.2 总体结构
3.2 双索引结构设计
3.3 三级混合动态分区结构设计
3.3.1 HPKV初始化
3.3.2 分区早期分裂
3.3.3 NVM缓存下刷
3.3.4 分区范围动态调整
3.4 持久B+树批量更新设计
3.5 区间扫描合并策略设计
3.5.1 区间扫描策略
3.5.2 SST分值计算
3.6 数据一致性和恢复设计
3.6.1 数据一致性保证
3.6.2 故障恢复设计
3.7 本章小结
4 混合扁平键值存储系统实现
4.1 整体实现
4.2 元数据管理
4.2.1 Version数据结构
4.2.2 VersionEdit数据结构
4.2.3 VersionSet关键接口
4.3 分区数据管理
4.3.1 Partition数据结构
4.3.2 Segment数据结构
4.3.3 NVMBTree数据结构
4.3.4 前期分区分裂
4.3.5 缓存段下刷
4.3.6 SST合并
4.3.7 分区范围的动态调整
4.4 NVM空间管理
4.4.1 PMDK接口
4.4.2 NVMStorageManager数据结构
4.4.3 NVMStorageManager关键接口
4.5 基础操作流程
4.6 本章小结
5 性能评估
5.1 测试方案
5.1.1 硬件配置
5.1.2 数据库测试工具
5.1.3 硬件基准性能测试工具
5.1.4 测试方案
5.2 总体性能测试
5.2.1 通用负载测试
5.2.2 随机读性能测试
5.3 本章小结
5.3.1 范围查询性能测试
5.3.2 写性能测试
5.4 数据量扩展性测试
5.5 优化策略测试
5.5.1 分区策略测试
5.5.2 NVM缓存段策略测试
5.6 NVM容量测试
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 本文主要创新点
6.3 未来工作展望
致谢
参考文献
附录1 攻读学位期间参加的科研项目