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Previous issue date: 2016-12-02 / Nowadays the use of Solid State Drive (SSD) is a reality for storing large databases. SSDs are capable to provide random access times up to three orders of magnitude faster than magnetic Hard Disk Drives (HDDs) and Input/Output operations Per Second (IOPS) rates over 100 times faster than 15K RPM HDDs. Nonetheless, SSD, as other Storage Class Memory (SCM) devices, presents time asymmetry for executing read/write operations, which poses challenges on the database technology. This is because existing Database Management Systems (DBMS) have been designed by assuming that databases are stored on devices in which read/write operations are executed in the same amount of time. Thus, this research claims that to take full pro¿t from SCM properties, components of DBMS should be aware of read/write asymmetry in SCM. It is well known that the join operation is the query operator which requires the highest amount of accesses (read/write operations) to the secondary memory. This dissertation presents new join algorithms, called Bt-Join and Dict-Join. The key goal of these algorithms is to reduce the
amount of write operations during the execution of any join operation R ¿¿ S. By making less writes, we intend to extend the lifetime of SCM media and by requiring less main memory space, improve the response time of novel join algorithms. Bt-Join and Dict-Join were empirically evaluated. The results show that the proposed join operators can be at least 30% faster than FlashJoin for the most of queries which compose the experiments. FlashJoin is a well-known join operator proposed to be deployed in SSDs.
Keywords: Databases, Storage Class Memory, Query Operator, Join Algorithm, Material
ization Strategies, Join index. / Atualmente o uso de dispositivos de estado sólido (solid state drives - SSDs) é uma realidade para armazenamento de grandes bases de dados. SSDs são capazes de prover velocidades de IOPS três ordens de magnitude maiores que as velocidades dos discos rígidos (hard disk drives ¿ HDD). Apesar disso, SSDs apresentam assimetria no tempo de execução das operações de leitura/escrita, o que gera desa¿os para a tecnologia dos bancos de dados. Isto porque os sistemas gerenciadores de bancos de dados (SGBD) foram projetados sob a premissa de que os dados são armazenados em dispositivos nos quais as operações de leitura/escrita são executadas na mesma velocidade (tempos de execução idênticos). Então, esta pesquisa defende que, para tirar total proveito das propriedades do SSD, componentes do SGBD devem ser cientes da assimetria entre leitura/escrita em SSDs. É sabido que a operação de junção é o operador de consulta que requer a maior quantidade de acessos (operações de leitura/escrita) à memória secundária. Esta dissertação apresenta novos algoritmos de junção, chamados Bt-Join e Dict-Join. O objetivo principal destes algoritmos é reduzir a quantidade de operações de escrita durante a execução de uma operação de junção. Nosso intento, ao realizar menos escritas, é estender o tempo de vida da mídia SCM e, ao requerer menos espaço de memória, melhorar o tempo de resposta dos novos algoríttmos de junção.
Bt-Join e Dict-Join foram avaliados empiricamente. Os resultados mostram que os operadores de junção propostos podem ser no mínimo 30% mais rápidos que o algoritmo FlashJoin para a grande maioria das consultas que compuseram os experimentos. FlashJoin é um operador de junção proposto para ser executado em SSDs.
Palavras-chave: Bancos de Dados, Mídias Assimétricas, Operador de Consulta, Algoritmos de Junção, Estratégias de Materizalicação, Join index.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.unifor.br:tede/99890 |
| Date | 02 December 2016 |
| Creators | Evangelista, Neusa Liberato |
| Contributors | Moraes Filho, José de Aguiar, Brayner, Angelo Roncalli Alencar, Brayner, Angelo Roncalli Alencar, Coelho, Andre Luis Vasconcelos, Monteiro Filho, José Maria da Silva, Moraes Filho, José de Aguiar |
| Publisher | Universidade de Fortaleza, Mestrado Em Informática Aplicada, UNIFOR, Brasil, Centro de Ciências Tecnológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFOR, instname:Universidade de Fortaleza, instacron:UNIFOR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 5443571202788449035, 500, 500, -7645770940771915222 |
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