恒辉内存数据库

技术白皮书2015年1月北京恒辉数据有限公司技术白皮书第2页,共12页目录:1、前言.
32、HHMDB架构简介.
33、关系数据库兼容.
54、数据类型支持.
65、主从灾备.
76、集群支持.
97、管理工具.
107.
1.
字符管理工具.
107.
1.
1概述.
107.
1.
2命令类型.
117.
2.
图形管理工具.
117.
2.
1概述.
117.
2.
2特性.
11北京恒辉数据有限公司技术白皮书第3页,共12页1、前言随着IT需求的不断发展,数据访问并发的不断增加,用户对数据的访问性能要求越来越强.

传统的关系数据库已经不能满足全部数据处理场景.
比如传统的关系数据库需要频繁地访问磁盘来进行数据的操作,同时数据库进程和操作系统缓存之间存在大量交互,当数据量很大,操作频繁且复杂时,就会暴露出很多性能问题.
恒辉内存数据,简称HHMDB是一个内存优化的关系数据库,它为应用程序提供了当今实时企业和行业(例如电信、资本市场和国防)所需的即时响应性和及高的吞吐量.
HHMDB作为高速缓存或嵌入式数据库被部署在应用程序层中,可以利用标准的SQL接口对完全位于物理内存中的数据存储区进行操作.
HHMDB的特点如下:√增删改查交易性能比传统的关系数据库要高很多√数据全部加载于内存√关系型数据库模型√针对物理内存特点进行优化设计√多线程/多进程共享数据√支持标准API√支持嵌入式直接访问√支持主从灾备,主从灾备不会丢失任何数据√全方位,支持多节点管理工具√可通过集群进行数据扩展,提升并发性能2、HHMDB架构简介HHMDB通过加载数据到内存提高关系数据访问性能.
当客户请求接入数据库时,连接管理模块接受客户端请求,为该客户创建连接,同时开启会话.
每个会话过程都拥有自己北京恒辉数据有限公司技术白皮书第4页,共12页的独立的对象管理空间,通过SQL解析模块,解析相关增删改查SQL以及相关函数、触发器、存储过程命令;通过数据库对象管理模块,设定相关会话的权限;通过交易管理模块共享数据内容,同时把数据映射成数据对象;通过应用日志模块输出日志,帮助应用程序定位问题;通过交易日志,输出数据库操作过程记录;通过数据持久模块,把内存数据写入磁盘.
HHMDB服务端架构图HHMDB产品模块组成:√Socket连接管理模块√Session管理模块√SQL解析模块√MVCC交易处理模块√LOCKS交易处理模块√内存数据控制模块北京恒辉数据有限公司技术白皮书第5页,共12页√应用日志模块√交易日志模块√数据持久模块√字符管理工具√图形管理工具3、关系数据库兼容HHMDB支持关系数据库的全部常用特性,由于避免了关系数据库的频繁读写,和操作系统缓存的频繁内存交互,交易性能大大超过关系数据库.
全面兼容ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)SQL标准√全部SQL92数据库对象√数据库簇(MultiDatabase)√数据库(Database)√支持关系型交易(Begin,Rollback,Commit)√表模式(Schema)√用户(User,Role)√索引(Index)√主键(Primarykey)√外键(Foreignkey)√触发器(Trigger)√表格(Table)北京恒辉数据有限公司技术白皮书第6页,共12页√视图(View)√函数(Function)√过程语言(Procedure)4、数据类型支持HHMDB内置了最常用的数据类型,包括字符、数字、布尔、二进制、时间、大字段.

另外,还支持类型的数组.
为了满足客户个性化的需要,用户可用通过编写Java类型插件进行类型的扩展,通过扩展方式,用户可用创建适合自己应用的类型,如:IP地址,XML等等.
字符类型CHAR(10)CHARACTER(10)VARCHAR(2)CHARVARYING(2)数字类型TINYINTSMALLINTINTEGERBIGINTNUMERICREALFLOATDOUBLE布尔类型BOOLEAN二进制类型BINARYVARBINARYBINARYVARYINGBIT北京恒辉数据有限公司技术白皮书第7页,共12页BITBITVARYING时间类型DATETIMETIMESTAMPWITHTIMEZONE间隔类型INTERVALYEARTOMONTHINTERVALYEAR(3)INTERVALDAY(4)TOHOURINTERVALMINUTE(4)TOSECOND(6)INTERVALSECOND(4,6)大字段类型CLOB(1000)CLOB(30K)CHARACTERLARGEOBJECT(1M)LONGVARCHARBLOB(1000)BLOB(30G)BINARYLARGEOBJECT(1M)LONGVARBINARY数组类型ARRAY[1,2,3]ARRAY['HOT','COLD']ARRAY[var1,var2,CURRENT_DATE]ARRAY(SELECTlastnameFROMnamestableORDERBYid)5、主从灾备内存数据库通过把所有数据加载内存来提高性能,同时必须克服内存操作带来的弊端.

北京恒辉数据有限公司技术白皮书第8页,共12页对于HHMDB备机持续同步主机日志,同步方式相对主机而言为异步,所有并不影响主机性能.

当主机发生异常宕机,客户端应用可以快速切换到备机,备机通过检测主机心跳确认主机为不可用状态,同步剩余日志(保证数据不丢),然后切换为主机.
HHMDB主从灾备架构图HHMDB的主机设计具备如下特点:√同步过程,备机不影响主机性能√检测主机状态,确保切换的正确性√支持主机备机同步读取日志,互斥修改日志,从而保证数据的唯一完整性当中主机不可用时,客户端往往会访问备机进行容错,客户端在向备机调用callmaster_status();来获取主机的真实可用性,如果主机心跳停止,客户端就可以发送命令把备机提升为主机.
备机会同步所有日志,然后完成自我的切换.
北京恒辉数据有限公司技术白皮书第9页,共12页6、集群支持恒辉内存数据库集群在数据量不断增加,单机内存容量遇到问题时,能够进行横向扩展,通过添加服务器节点的方式达到更高的吞吐量,从而充分利用现有的硬件实现更好的投资回报率.
当数据库面临灾难时,HHMDB可以短时间内通过故障转移的方式保证数据库的可用性.
当数据丢失或损坏时,能否通过所谓的实时副本(热备)实现数据的零损失,HHMDB数据库的横向扩展对应用程序透明,从而避免数据库的横向扩展需要应用程序端进行大量修改,不仅仅能避免高昂的开发成本,同时也能减少很多潜在和非潜在的风险.
HHMDB环形集群,不但可以提供数据访问的并发量,同时避免了单点故障,也充分利用了硬件资源.
传统的主备模式,每一个数据库都会对于两台主机,数据库为N,那边主机数就是2N,而且备机的空闲率比较高,在正常情况下往往不接受客户端的请求.
对于HHMDB的环形集群解决了传统的弊端,集群中的每个节点都接受用户的请求访问,每个相邻节点互为主备.
总体主机数由2N下降为N,充分利用了主机的资源,大大节省了成本.
北京恒辉数据有限公司技术白皮书第10页,共12页HHMDB环形集群架构图7、管理工具7.
1.
字符管理工具恒辉数据库提供字符管理工具,通过字符管理工具用户可用编写个性化脚本,实现高级的批处理数据库管理需求.
7.
1.
1概述字符管理工具(hsql)是HHMDB自身提供的一款查询工具,也就是说,无论哪种操作系统平台下,该工具都可用,并且使用方法都是一致的.
所以,当我们开发可移植的应用软件和技术的时候,该工具是一个理想的选择.
字符管理工具有两大功能,除了作为交互查询工具使用之外,还是一款理想的脚本工具.

北京恒辉数据有限公司技术白皮书第11页,共12页7.
1.
2命令类型允许使用两种类型的命令:hsql"meta-commands"SQLmeta-command是用于sql客户端,而SQL则发给数据库服务器.
meta-command的一个例子是\q,它命令客户端断开连接.
所有以反斜线符号\开头的命令都被作为meta-command.
如果一条命令不是meta-command,那么它就是SQL命令.
该命令将一直读取SQL,直到遇见分号为止,所以我们可以将一条较长的SQL命令分到多行中,只要您觉得方便即可.
命令help是唯一的例外.
help命令有两种形式,如下所示:\提供hsqlmeta-commands命令的帮助信息\h提供特定SQL命令的帮助信息7.
2.
图形管理工具传统数据库由于历史问题,存在大量历史模块,所以不但复杂,性能也大受影响.
恒辉数据库以实现现代需求为目标,极大精简了历史模块,以WEB服务的方式为客户端提供服务,客户端不需要安装,直接通过浏览器就可以完成对HHMDB数据库的管理,支持单机、集群数据库管理.
7.
2.
1概述图形管理工具是一个设计,维护和管理HHMDB数据库用的通用工具,基于Web框架.
它能在各种平台的Windows,Linux,FreeBSD,Mac和Solaris服务器部署运行,客户端通过WEB浏览器的方式使用此管理工具来管理HHMDB数据库.
7.
2.
2特性√数据库对象结构全景视图概览:显示数据库的结构及其对象的所有详细信息.

√添加服务器:通过菜单或工具栏按钮添加一个新的数据库连接.
北京恒辉数据有限公司技术白皮书第12页,共12页√更改密码:可以改变当前选定数据库上连接的用户的密码.
√控制服务器:可控制数据库服务器的状态,启动并停止它.
√数据库对象统计:统计数据库、表、模式等数据量.
√数据库对象管理:管理数据库、模式、表、视图、序列、约束、字段、函数等等.