9、利用SSD扩展数据库缓存及基于云的医疗监测系统

利用SSD扩展数据库缓存及基于云的医疗监测系统

一、利用SSD扩展数据库缓存

1. 数据布局
   • NVC（Non-Volatile Cache）将页面数据存储在SSD中，元数据以数据结构的形式存储在内存中，并以元数据页面的形式存储在SSD中。在运行时，NVC会写入元数据页面；重启时，会读取这些元数据页面以重新创建数据结构并恢复NVC，然后再进行数据库恢复。元数据页面与数据页面一起存储在SSD中，占用空间不到1%。NVC利用SSD的持久性确保服务器崩溃或重启时的数据持久性。
   • 用于管理NVC的数据结构如下：
     • 哈希映射（Hash map）：根据逻辑页面号在SSD文件中定位页面。
     • LRU队列（LRU queue）：按NVC读写时间对页面进行排序的队列。
     • 脏状态（Dirty status）：页面级标志，用于表示页面是否需要写入HDD。
2. 页面搜索
   • 访问层的页面请求首先会在基于RAM的缓冲区缓存中进行搜索。如果找到页面，则读取缓存副本；如果页面不在缓冲区缓存中，但在NVC中，则从SSD读取到缓冲区缓存；如果页面既不在缓冲区缓存中也不在NVC中，则从HDD读取到缓冲区缓存。
   • 以下是页面搜索的代码示例：

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