Дослідження СКБД для обробки даних у оперативній пам’яті

Керування базами даних для операційної обробки даних у оперативній пам'яті. Її роль в полегшенні обміну знаннями та досвідом серед науковцями і фахівцями. Порівняння видів пам'яті, що випростовуються СКБД. Забезпечення ефективного доступу до даних.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 08.09.2024
Размер файла 11,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дослідження СКБД для обробки даних у оперативній пам'яті

Ващенко Микита Сергійович

здобувач вищої освіти факультету комп'ютерних наук Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна

Науковий керівник: Кравець Наталя Сергіївна

доцент кафедри програмної інженерії, кандидат технічних наук Харківський національний університет радіоелектроніки, Україна

Мета цієї наукової публікації полягає в підтримці подальших досягнень у галузі систем керування базами даних для операційної обробки даних у оперативній пам'яті. Також вона спрямована на полегшення обміну знань та досвіду серед науковців і фахівців.

Почнемо з порівняння основних видів пам'яті, що випростовуються СКБД: RAM (Random Access Memory) та SSD (Solid-state drive), які представлені у таблиці 1.

Таблиця 1

Порівняльна характеристика

RAM та SSD

Характеристики

RAM

SSD

Швидкість

доступу

Дуже висока, вимірюється в наносекундах

НизькавідносноRAM,

вимірюється в мікросекундах.

Швидкість передачі даних

Велика,виражаєтьсяв

гігабайтах за секунду.

Середня,виражаєтьсяв

мегабайтах за секунду.

Тип доступу

Прямий доступ, безперервний, використовуєтьсядля

зберігання тимчасових даних під час роботи програм

Зазвичай послідовний або випадковий доступ до даних, використовуєтьсядля

зберіганняданихна

постійному носії.

Втрати даних

Втратипривимкненні

живлення, тимчасове сховище

Зберігає дані після вимкнення

живлення, постійне сховище

Використання

Використовуєтьсядля

тимчасовогозберігання

активних даних та запущених програм.

Використовуєтьсядля

постійного зберігання даних та програм.

Ціна

Висока

Відносно низька, на 2 порядки нижче за RAM

Для взаємодій з даними використовується обидва типи пам'яті, проте ми сфокусуємося на системах керування базами даних для роботи з даними у оперативній пам'яті [1].

Ці системи призначені для забезпечення швидкого та ефективного доступу до даних. Такий підхід особливо корисний для завдань, які вимагають високої швидкості обробки та низької затримки. Основні сценарії використання включають:

1. Швидкий доступ до даних. Доступ набагато швидше, порівняно з традиційними базами даних на дисках. Це дозволяє оптимізувати завдання, які вимагають миттєвої відповіді, такі як реальний час обслуговування запитів.

2. Кешування. Використання оперативної пам'яті для кешування прискорює доступ до часто використовуваних даних, що значно зменшує час відповіді на запити.

3. Реальний час та потокова обробка. Ці шстеми використовуються для обробки потокових даних у реальному часі, де низька затримка при доступі до даних має вирішальне значення.

4. Висока паралельність. Використання в пам'яті дозволяє досягати високого рівня паралельності, що сприяє ефективному використанню ресурсів системи.

Оптимізація алгоритмів та обчислень. Дані в пам'яті дозволяють використовувати оптимізовані алгоритми для прискорення обчислень [2].

Системи керування базами даних (СКБД) для роботи з даними у оперативній пам'яті можна класифікувати за різними критеріями, а саме:

1. In-Memory Key-Value Stores

Redis є надзвичайно швидкою базою даних у пам'яті, основаною на структурах даних типу ключ-значення. Підтримує ряд типів даних, включаючи строки, хеші, списки, множини та сортовані множини. Забезпечує можливість кешування та зберігання тимчасових даних для підвищення швидкодії додатків.

2. In-Memory Columnar Databases

SAP HANA використовує колонкове зберігання для високошвидкісної обробки аналітичних операцій в реальному часі. Дозволяє використовувати дані в пам'яті для прискорення операцій з даними та забезпечення великої швидкодії. Підтримує аналітичні можливості для бізнес-запитів та звітів.

Google Bigtable використовує модель зберігання даних у вигляді колонок та є розподіленою системою для масштабованої роботи з даними. Оптимізований для швидкого доступу до великих обсягів структурованих даних. Використовується Google для забезпечення великої доступності та високої швидкодії внутрішніх служб.

3. In-Memory Document Stores

Couchbase - це NoSQL база даних, яка використовується для зберігання даних у форматі документів, основаних на JSON. Забезпечує гнучкість у роботі з різними типами даних та швидкий доступ до документів у пам'яті. Використовується для різних завдань, включаючи розробку веб-додатків та аналіз даних.

4. In-Memory Analytical Databases

Apache Spark працює у пам'яті та дозволяє виконувати розподілені обчислення та аналіз даних у реальному часі. Забезпечує велику швидкодію завдяки утриманню даних у пам'яті під час обчислень. Використовується для обробки великих обсягів даних та машинного навчання.

5. In-Memory NewSQL Databases

VoltDB використовує архітектуру у пам'яті для забезпечення високої швидкодії та транзакційної стійкості даних. Оптимізований для роботи в реальному часі та обробки транзакцій. Використовується для вимогливих до швидкодії додатків, таких як фінансові системи та телекомунікаційні платформи.

NuoDB пропонує розподілену архітектуру, горизонтальну масштабованість та транзакційну стійкість. Дозволяє масштабувати систему вгору та вниз в залежності від навантаження. Використовується для великих та складних додатків, де потрібна стійкість та масштабованість.

6. In-Memory Graph Databases

Neo4j є графовою базою даних, яка ефективно зберігає та опрацьовує графові структури даних. Забезпечує гнучкість для моделювання та аналізу зв'язків між об'єктами. Використовується для сценаріїв, де важлива робота зі зв'язками, таких як соціальні мережі та аналіз мереж.

Робота з даними у оперативній пам'яті принесла значну швидкодію та реактивність систем, але вносить свої виклики. Обмеженість пам'яті може обмежувати розмір та тип даних, що зберігаються. Несталістичність даних може вести до втрати деякої інформації при збоях чи перезавантаженні. Синхронізація та консистентність між компонентами системи стають викликом при високих навантаженнях. За перевагами варто відзначити покращену швидкодію завдяки оперативній пам'яті, миттєву обробку запитів для високої реактивності та підтримку реального часу для систем, які працюють з даними у реальному часі, такими як фінансові операції чи моніторинг подій.

Дослідження в галузі СКБД для обробки даних у оперативній пам'яті є актуальним та перспективним. Подальший розвиток та оптимізація існуючих технологій можуть призвести до нових інновацій, спрямованих на вирішення викликів, пов'язаних із сталістичністю даних та обмеженістю пам'яті. Правильний вибір та ефективне використання СКБД можуть значно покращити продуктивність систем та забезпечити більш ефективну роботу додатків у реальному часі, враховуючи вказані виклики та переваги.

Список використаних джерел

скбд оперативна пам'ять база даних

[1] Мартин Клеппман. (2018) Високонавантажених програми. Програмування, масштабування, підтримка Київ: "Глобал-Тренд", 202-255.

[2] Джошиан Карлсон. (2013) "Redis in Action" підтримка Київ: «O'Reilly Media», 152-245.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Використання системи керування базами даних (СКБД) Microsoft Access на реляційній моделі. Основні об’єкти баз даних: таблиці, запити, форми, звіти, макроси і модулі. Виконання обрахунків у запитах, підсумкові та перехресні запити, їх використання.

    курсовая работа [569,6 K], добавлен 01.11.2011

  • Дослідження підсистем створення облікової анкети на сайті, обробки замовлення та контролю платіжної системи. Проектування концептуальної, логічної і фізичної моделей даних. Визначення в них атрибутів сутностей, типу та розміру. Генерація моделей до СКБД.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 30.01.2013

  • Систематизація знань як основна функція бази даних. Логічне та фізичне проектування бази даних. Створення таблиць у базі даних, визначення основних зв'язків. Інструментальні засоби проектування та створення програмного забезпечення для обробки даних.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.04.2010

  • База даних як сумісно використовуваний набір логічно зв'язаних даних, передбачений для задоволення інформаційних потреб. Програмне забезпечення, яке взаємодіє з прикладними програмами користувачів, апаратне забезпечення, дані, процедури і користувачі.

    реферат [160,9 K], добавлен 20.06.2010

  • Специфікація вимог для кожного з двох користувачів. Концептуальне та логічне проектування баз даних. Історія досліджень баз даних (програмного забезпечення). Система упрваління базами даних. Фази проектування баз даних: концептуальна, логічна, фізична.

    дипломная работа [105,8 K], добавлен 20.02.2010

  • Поняття бази даних та основне призначення системи управління. Access як справжня реляційна модель баз даних. Можливості DDE і OLE. Модулі: Visual Basic for Applications програмування баз даних. Система управління базами даних Microsoft SQL Server 2000.

    реферат [41,2 K], добавлен 17.04.2010

  • Використання баз даних та інформаційних систем. Поняття реляційної моделі даних. Ключові особливості мови SQL. Агрегатні функції і угрупування даних. Загальний опис бази даних. Застосування технології систем управління базами даних в мережі Інтернет.

    курсовая работа [633,3 K], добавлен 11.07.2015

  • Проектування інформаційної системи для супроводу баз даних. Моделі запиту даних співробітником автоінспекції та обробки запиту про машини та їх власників. База даних за допомогою SQL-сервер. Реалізація запитів, процедур, тригерів і представлення.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.06.2012

  • Процес і результати проектування автоматизованої системи "Облік паспортних даних", призначеної для автоматизації обліку паспортних даних. Обґрунтування вибору методів та засобів обробки даних. Створення зручного графічного інтерфейсу користувача.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 23.09.2010

  • Середовище розробки програм Borland Delphi, робота компонентів. Створення нових компонентів та використання компонентів Delphi для роботи з базами даних. Системи керування базами даних InterBase та Firebird. Компоненти Delphi для роботи з СКБД FireBird.

    реферат [71,4 K], добавлен 12.04.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.