基于mpi的并行数据库中间件的设计与实现

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1、西北大学硕士学位论文基于MPI的并行数据库中间件的设计与实现姓名：李娜申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：申卫昌20090601摘要随着全球信息化浪潮和计算机应用领域的不断拓展，各行各业需要处理的信息量越来越大，尤其在航空航天、通信、海洋开发、天气预报、军事等诸多领域，数据规模已达到TB级甚至PB级，传统的串行数据库系统面对如此庞大的数据处理己显得力不从心。因此，设计并行数据库系统用来存储和管理大规模数据，提供比传统数据库系统更好的性能已经成为数据库领域的共识。并行数据库系统是以高性能、高可用性和高扩充性为目标，充分利用多处理器平台的工作能力，多

2、个处理机协同处理，以达到更快的数据库响应速度和分析能力。目前已经有了一些相对成熟的并行数据库技术，同时也存在一些商业化的并行数据库产品。本文结合前人的研究成果，在无共享(SN)结构的集群(Cluster)系统上，提出了基于MP!结合已有关系型DBMS进行并行数据库系统中间件软件的开发，该中间件的设计目的就是为了屏蔽并行程序和数据库的操作，直接向上层用户提供并行数据库操作。在这个思路的指导下设计研究出了一个并行数据库原型系统PDBS．0。本文的主要研究成果如下：1、在集群的基础上建立了一整套软件硬件的研究平台。2、提出了基于MPI和Access的并行数据库系统中

3、间件软件PDBS．0的理论框架。3、实现了很多并行数据库查询操作模块。如并行排序、并行选择、并行连接。4、对整个系统在平台下进行全面的测试并进行了详细的测试结果分析，总结出了提高整个系统性能的关键点。关键词：集群，并行数据库，SN，MPIAbsttactAbstractW．iththeimpactofglobalwaveofinformationandtheconstantexpansionofcomputerapplications，allwalksoflifedeal诵t11greateramountofinformation，particularlyin

4、thenero—space，communications，marinedevelopment,weatherforecasting，militaryandotherfields．T-hescaleofdatahasreachedTBclassorevenPBclass．Thetraditionalserialdatabasesystemencounteringsuchlarge-scaledatahasbecomeunabletodealwith．Therefore，ithasbecometheconsensusofthedatabasefieldstodes

5、igntheparalleldatabasesystemusedtostoreandmanagelarge-scaledataandtoprovidebetterperformance．Paralleldatabasesystemalmsathighperformance，highavailabilityandhighscalabilitytofullyutilizemultiprocessorplatfor-Ills．working、析t11anmnberofsynergisticprocessorsinordertoachieveafasterrespon

6、seandanalysiscapabilities．Atpresent，therehavebeensomerelativelysophisticatedparalleldataba—setechnology，butalsotherearesomecommercialparalleldatabaseproducts．Withthepreviousresearchresults，basedonClustersystemofShared-Nothing(SN)structure，theauthorproposedtodevelopthemiddlewaresoftw

7、areonthebasisofMPIandRDBMS．Theroleofmiddlewareistoshieldparallelprogramminganddatabaseoperationstotheupperparalleldatabaseoperations．Undertheguidanceofthisthought,aparalleldatabaseprototypesystemPDBS-0isformed．Themainresearchresultsareasfollows：1、Asetofsoftwareandhardwareresearchpla

8、tformhasbeensetupon