Представлена новая открытая СУБД VoltDB

26 мая 2010 года

Анонсирована новая открытая СУБД нового поколения - VoltDB, ориентированная на обработку транзакций в реальном времени ( OLTP) и продемонстрировавшая способность обрабатывать миллионы транзакций в секунду на недорогом кластере, собранном своими силами из обычных серверов. Проектирование и разработка VoltDB велась под руководством Майкла Стоунбрейкера (Mike Stonebraker), одного из основателей проектов Ingres и PostgreSQL. СУБД распространяется в двух вариантах: коммерческом, с обеспечением полноценной поддержки, и свободном "Community Edition". Исходные тексты доступны в рамках лицензии GPL.

Отмечено, что VoltDB опережает по производительности традиционные OLTP СУБД в односерверной конфигурации в 45 раз, но в отличие от высокопроизводительных БД проповедующих подход NoSQL, VoltDB поддерживает выполнение запросов на языке SQL и гарантирует транзакционную целостность данных ( ACID, атомарность и изолированность транзакций). По заявлению разработчиков, пре-релиз VoltDB можно рассматривать как стабильный, он уже несколько месяцев используется в компании Getco, бизнес которой связан с электронными финансовыми торгами, и продемонстрировал непревзойденные показатели производительности и масштабируемости. Другим примером внедрения VoltDB являются online-игры студии Eonblast, по данным которой производительности при использовании VoltDB опережает классические решения на базе MySQL с кешированием в Memcached.

Невероятного на первый взгляд роста производительности в VoltDB удалось добиться благодаря использованию совершенно непохожей на традиционные схемы внутренней архитектуры (Архивная копия от 24 октября 2012 на Wayback Machine). Типичные современные OLTP СУБД используют те же приемы, что и 30 лет назад и очень трудно масштабируются при увеличении числа CPU или узлов в кластере. Исследование показало, что в таких СУБД более 90% времени тратится на такие операции, как ведение журнала, обеспечение блокировок, фиксацию изменений и управление буферизацией.

Суть архитектуры VoltDB в комбинации хранения всех данных в памяти с концепцией распределенной организации и разбиения БД по разделам (партицирование). СУБД VoltDB оптимизирована для работы на современных серверах, снабженных большим количеством ОЗУ и многоядерными CPU. Для сохранения данных на диск используется (Архивная копия от 18 октября 2011 на Wayback Machine) концепция снапшотов, отражающих срез данных, актуальных на момент создания снапшота. Работа с данными осуществляется через хранимые процедуры на языке Java, копии которых прикрепляются к каждому из разделов (ODBC/JDBC и прямое выполнение SQL-операторов для всей базы не поддерживается). При выполнении запроса, затрагивающего несколько разделов, в каждом из нужных разделов вызывается хранимая процедура, а затем результаты агрегируются.

Основные элементы архитектуры VoltDB:

  • Все данные постоянно держатся в ОЗУ, что обеспечивает максимальную пропускную способность и исключает необходимость буферизации;
  • VoltDB распределяет данные и их SQL-обработчики по узлам, каждый из который привязан к своему процессорному ядру (на одном сервере запускается столько узлов VoltDB сколько ядер CPU);
  • Каждый однопоточный раздел работает в автономном режиме, что исключает необходимость в блокировках и фиксации операций;
  • Данные автоматически реплицируются внутри кластера, что позволяет добиться высокой доступности и исключает необходимость ведения журнала;
  • Производительность VoltDB увеличивается почти линейно при добавлении дополнительных серверов в кластер.

Результаты измерения производительности:

  • СУБД VoltDB обработала 53 тыс. транзакций в секунду на одном сервере, в то время как другие СУБД на том же оборудовании могли выполнить только 1155 транзакций. При увеличении числа серверов до 12, кластер позволил выполнить 560 тыс транзакций в сек.
  • Тестирование работы online-игры на 12-узловом кластере продемонстрировало производительность в 1.3 млн. транзакций в сек.
  • При сравнении VoltDB с NoSQL-базами, оперирующими данными в виде ключ/значение, производительность VoltDB была на уровне или выше рассматриваемых систем.

Планы (Архивная копия от 18 мая 2012 на Wayback Machine) на будущее:

  • Возможность изменения схемы БД на лету (сейчас для изменения структуры требуется остановка СУБД);
  • Набор инструментов для мониторинга кластера;
  • Интерфейс для доступа клиентов с использованием формата JSON;
  • Увеличение производительности транзакции для выполнения которых необходимо привлечение данных из нескольких разделов;
  • Расширение поддерживаемого синтаксиса SQL (сейчас поддерживаются только простейшие операции);
  • Возможность автоматической замены сбойного узла на лету;
  • Расширение возможностей по экспорту данных из БД;
  • Поддержка WAN-репликации между территориально разделенными узлами;
  • Возможность подключения новых узлов к кластеру на лету и вывод узлов без остановки кластера.

Источники править


 
 
Creative Commons
Эта статья содержит материалы из статьи «Представлена новая открытая СУБД VoltDB», опубликованной OpenNET и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) — указание автора, источник и лицензию.
 
Эта статья загружена автоматически ботом NewsBots в архив и ещё не проверялась редакторами Викиновостей.
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.

Комментарии

Викиновости и Wikimedia Foundation не несут ответственности за любые материалы и точки зрения, находящиеся на странице и в разделе комментариев.