适用于多用户数据管理的自适应数据库架构模式设计

适用于多用户数据管理的自适应数据库架构模式设计(中文12000字,英文PDF)
摘  要
多用户数据管理是软件即服务（SaaS）的主要应用。例如，许多公司希望将其数据外包给第三方，该第三方托管多用户数据库系统以提供数据管理服务。多用户数据库系统需要具有高性能，低空间需求和卓越的可扩展性。一个巨大的挑战是设计高质量的数据库模式。独立表共享实例（ITSI）和共享表共享实例（STSI）是设计模式的两种最先进的方法。但是，它们受到一些限制。由于需要维护大量表格，ITSI的可扩展性差。 STSI以牺牲性能和高空间开销为代价实现了良好的可扩展性。因此，需要一种解决这些问题的有效架构模式设计方法。在本文中，我们提出了一种适用于多用户应用的自适应数据库架构模式设计方法。我们权衡ITSI和STSI，并在它们之间找到平衡点，以在低空间要求下实现良好的可扩展性和高性能。为此，我们确定重要的属性并使用它们来生成适当数量的基表。对于其余属性，我们构造补充表。我们讨论如何使用核心矩阵来确定基表的数量，应用图分区算法来构建基表，并使用众所周知的PageRank算法评估属性的重要性。我们提出了一个基于成本的模型来自适应生成基表和补充表。我们的方法具有以下优点。首先，我们的方法实现了高可扩展性。其次，我们的方法实现了高性能，并且可以权衡性能和空间要求。第三，我们的方法只需稍作修改就可以很容易地应用到现有的数据库（例如MySQL）。第四，我们的方法可以适应任何模式和查询工作负载，包括OLAP和OLTP应用程序。对真实和合成数据集的实验结果表明，我们的方法在空间要求低的情况下实现了高性能和良好的可扩展性，并且胜过了最先进的方法。

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