语义缓存在并行数据库系统中的应用及实现

在许多应用系统中，使用缓存技术是提高数据库查询性能的有效途径。语义缓存是重要的缓存方式之一，它将查询结果和查询的相关语义信息缓存，为将来的查询提供解答。针对一个数据量极大、持续进行查询和数据装载的数据库系统，给出了一个加入语义缓存使之优化查询性能的方法，分析了其中的关键技术，并给出了实现方法。     

基于缓存技术的路网最短路径查询

分析了目前基于缓存进行路网上最短路径查询常用方法的不足,提出一种支持路网最短路径查询的缓存管理方法.该方法在缓存有限的情况下,有效地选择那些不同但能满足更多查询请求的最短路径,将其放入缓存.提出了缓存代价模型,并设计了缓存构造算法.最后采用真实数据集进行性能分析.实验测试显示,本文提出的方法比现有方法具有更高的缓存命中率,平均执行效率优于现有的处理技术.     

基于缓存技术的路网最短路径查询

分析了目前基于缓存进行路网上最短路径查询常用方法的不足,提出一种支持路网最短路径查询的缓存管理方法.该方法在缓存有限的情况下,有效地选择那些不同但能满足更多查询请求的最短路径,将其放入缓存.提出了缓存代价模型,并设计了缓存构造算法.最后采用真实数据集进行性能分析.实验测试显示,本文提出的方法比现有方法具有更高的缓存命中率,平均执行效率优于现有的处理技术.     

ORM中基于语义相似性的查询缓存替换策略

针对查询的时间局部性特点, 提出基于语义缓存查询SC(semantic comparability)替换策略. 该策略通过分析缓存项与查询项在关系、条件及查询属性3个方面的相关性, 并结合数据访问频率将相似性最小的缓存项予以淘汰. 实验结果表明, 基于查询序列的先后关系, 有选择性的保留与查询具有继承、关联等关系的缓存项, 能够得到更高的查询命中率及更短的查询响应时间. 在缓存空间相同的情况下, SC策略优于LRU策略.     

一种基于频度路径树的XML缓存模型

提出并实现了一种新的称为频度路径树的XML缓存模型,FTree Cache.新模型根据频繁查询路径模式对源XML文件进行投影,生成相应的缓存文件.对用户提交的查询进行判断,提取相应的缓存文件来响应.通过对XML的投影缓存,可以有效降低查询的响应时间和大大减少内存的占用量.实验表明了方法的有效性,对内存的占用大约是原来的20%,响应时间约为原来的43%.     

日志结构合并树的查询优化技术

针对基于日志结构合并树(Log Structured Merge Tree, LSM-tree)的数据库查询性能较差的问题,目前的研究工作主要集中在利用索引和缓存技术提升LSM-tree的查询性能.本文主要从以下几个方面对LSM-tree的查询优化技术进行了综述.第一,介绍了LSM-tree的基础架构,分析了影响查询的因素.第二,分析了当前的LSM-tree查询优化技术,包括索引优化技术和缓存优化技术.第三,分析了索引和缓存技术是如何提升基于LSM-tree的数据库查询性能的,并总结了一些现有的研究工作.最后,总结并给出了未来可能的研究方法.     

基于马尔可夫预测模型的数据仓库缓存管理

提出了一种基于马尔可夫预测模型的数据仓库缓存管理策略.将Chunk作为缓存的基本粒度单位,通过收集用户已提交的查询,利用马尔可夫模型预测下一步用户将要访问的视图区域的概率分布,并在此概率分布的基础上提出了基于预测风险的缓存淘汰算法.实验结果表明,算法缓存命中率高,有效地缩短了OLAP查询的响应时间,提升了系统的整体性能.     

基于缓存替换算法的EPCIS查询机制

针对物联网应用时对EPCIS(electronic product Code information services)数据库的大量的查询请求,在已有的EPCIS查询机制的研究基础上,提出了一种基于缓存的EPCIS查询机制.通过减少对EPCIS数据库的访问次数以缩短请求响应时间,提出了一种基于代价函数的缓存替换算法.研究结果表明,与现有的一些传统缓存替换算法相比,本文给出的缓存替换算法能进一步提高EPCIS 查询模块的效率.     

异构数据集成系统中的语义缓存模型

主要研究语义缓存，区别于传统的元组缓存、页缓存等方式语义缓存具有由客户的查询生成，并且被客户的查询所访问的特点．客户端缓存查询的谓词和结果，当客户发出新的查询时，通过对缓存数据的语义检查，可以快速地从缓存数据中获得部分或者全部的查询结果，而不一定将查询全部提交到服务器进行处理，签客户端的缓存数据对于提高C／S模式的系统效率起着非常重要的作用．调查了目前的语义缓存研究现状，并且结合所研究的系统特点，提出了一种语义缓存的模型。     

网格数据查询优化中的缓存管理研究

鉴于缓存管理在分布式系统中可以减少网络流量,提高系统响应速度,尤其在网格计算环境中可以克服网络连接的带宽瓶颈,提出了一个用于优化网格信息查询的缓存管理模型.网格搜索引擎进行信息检索时,依据用户的查询需求,从网格异地异构数据库中查询并自动抽取信息,进行查询集成并存储在高速缓存中;根据缓存调度算法合理地组织中间结果;按照打分函数的控制,在生成的评分表下进行Top-K排序,合并生成最终结果;在保证网格查询准确性的同时,提高网格异构数据源查询速度.实验表明此方法是有效的.     

基于谓词分类的语义缓存查询裁剪

语义缓存在移动环境下有着广阔的前景.查询裁剪是语义缓存的一个重要的问题,传统的查询裁剪在时间复杂度和空间复杂度上存在巨大的局限性,这在一定的程度上限制了语义缓存的实用性.为了克服传统查询的缺点,本文从查询谓词分类着手,把谓词按照语义进行匹配满足,提出了新的剩余查询裁剪算法;新的查询裁剪算法一步生成,不需要优化.算法分析很明显从理论和实验上证明了它的优越性.     

基于CA缓存的快速公钥基础设施认证

公钥基础设施(PKI)通过公钥算法来实现身份认证和密钥交换,但由于其采用集中管理的模式,容易成为网络访问的瓶颈.为了解决PKI存在的效率问题,提出一种缓存认证模式.该模式结合了对称根密钥缓存和公钥证书缓存的优点,并将缓存认证扩展到认证中心(CA)与认证中心之间,以增加缓存信息的复用率.同时,通过引入改进的证书撤销列表(CRL)查询机制,提高CRL查询的效率.性能分析结果表明: 与通用的X.509协议相比, CA缓存认证可以有效减少认证过程中的CRL查询及网络通信的次数.该认证模式在缓解PKI瓶颈问题的同时,较好地保证了认证的安全性和完整性.     

用于超级节点网络的双缓存技术

针对P2P系统节点局部视图和用户查询不均衡的问题,提出一种用于超级节点网络的文件索引和数据双缓存技术.依据局部文件流行度统计,将用户感兴趣的资源索引缓存到本地超级节点,从而将单个节点视图扩展至全局;同时缓存拥有高访问率的远程热点文件,因此用户对热点文件的访问在本地即可获得响应.实验结果表明双缓存技术显著地提高了P2P系统的查询效率和数据传输速度,并可有效降低热点节点负载.     

基于ASP的WEB数据库查询技术

本文介绍了基于ASP技术WEB数据库的简单查询、多条件组合查询、模糊查询的设计方法,特别提出了查询结果的缓存策略,有效地提高了查询效率。     

基于Petri网的Web服务组合分析方法

为提高Web服务组合的运行效率,提出了基于有色Petri网的Web服务组合网系统概念,用于Web服务组合的建模和性能分析.以电子资源跨库查询过程为实例,构建实例的理想模型和缓存限制模型.模型支持Web服务组合协调节点间的网络延迟、数据依赖、控制依赖等因素.基于CPN Tools仿真平台,验证了模型的正确性,并在仿真实验中监测了查询延迟、查询成功率、缓存占用率等指标.结果表明,实施缓存限制策略前后,分布式模型比集中式模型均有更好的性能.     

基于MySQL的高可靠性缓存DNS系统的设计与实现

为提高DNS服务的响应时间,在分析DNS查询日志的基础上,提出了基于My SQL数据库的高可靠性缓存DNS系统,设计了该系统的框架结构,并在bind源代码的基础上使用C语言实现了该系统。通过大量域名对该系统进行压力测试表明,将DNS缓存存储于My SQL数据库相比传统DNS系统,在RTT max、RTT min、RTT average、Ran for、查询命中率和查询请求等方面都具有突出的性能,可大大改善DNS服务的响应时间。     

移动数据库中一种缓存策略

基于失效报告的广播技术在支持长时间断接操作中比较有效,但是对于两个失效报告间隔中提出的查询请求,需要等到下一失效报告广播后才能对其进行回复,造成查询的长时间延迟和不必要的带宽浪费.为解决这个问题,对经典的缓存算法进行改进,提出一种改进算法——低查询延迟缓存失效报告算法,并进行模拟试验,证明其在增加缓存命中率、减小查询延迟和增大系统吞吐量等方面的优越性.     

基于位置相关查询的一种语义缓存模型

为了克服FAR算法在位置预测方面的不足，定义了一种语义缓存模型，与传统的语义缓存模型相比增加了对移动单元的坐标和语义片段的时间描述，有助于预测未来移动单元可能的位置．提出了一个改进的RBF—FAR算法作为替换策略，并结合使用RBFNN进行位置预测．实验证明，通过定义新的语义缓存模型，采用新的查询替换策略，再结合神经网络的自学习特性，使得RBF—FAR模型更加灵活，并有效地减少网络负载和查询时间．     

利用重用查询计划实现数据库性能的优化

为实现数据库性能优化，在分析数据库管理系统(DBMS：Data Base Management System)执行查询的工作原理的基础上，研究了两种重用查询计划的方法：缓存计划的存储过程、缓存和重用SQL(Structured Query Language)语句，并结合实例介绍了两种方法的创建和使用。根据作者的实际开发经验和对两者的对比分析，提出了优化数据库性能的可行建设方案：在考虑提高系统的可维护性、可扩展性和减轻网络负担时，宜多采用缓存的存储过程；而更多考虑降低系统管理的复杂程度和减少缓存占用时，则多采用缓存和重用SQL语句。在实际运用中取得良好效果。     

用户访问特征驱动的中间件语义缓存替换策略

Web应用中大量用户请求频繁与数据库交互会严重影响系统性能,中间件层缓存有助于减少请求与数据库的交互开销、提高服务器的响应速度。研究了在Web应用服务器中引入语义缓存机制,在查询缓存时利用语义信息进行匹配,然后动态追踪和分析用户访问时间性、访问内容量、业务关联等用户访问特征,在此基础上设计一种基于用户访问特征的语义缓存替换算法。原型实验表明其能够提高缓存命中率,并使服务器的响应时间和吞吐量也得到改善。