文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
网格数据库缓存技术研究与实现
姓名:李伟
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与技术
指导教师:叶延风
2011-03
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
随着网格技术的飞速发展,对数据的应用需求不断增长,出现了计算网格、数据网格
的概念。数据库技术在网格技术中扮演着一个十分重要的角色,而现有的分布式数据库系
统要么有统一的视图,要么基于共同的结构。如何在动态的网格环境下高效地建立数据缓
存机制,并且利用节点的数据缓存为查询处理服务,是一个很值得研究的问题。
网格数据库是将网格技术和数据库技术相结合而形成的一个新的研究内容,是随着网
格的不断发展而提出的新需求,其目的是把分布的、异构的数据库有效地集成到网格环境
中。查询处理技术和缓存技术是网格数据库研究的核心,而传统的查询处理技术无法适应
于动态变化的网格环境。因此,如何在网格环境建立数据缓存、并且利用缓存中的数据为
查询处理服务等问题逐步成为该研究领域的热点。
本文的主要工作和创新点如下:
⑴介绍和分析了网格数据库的应用环境和应用需求,提出了一个基于 OGSA 的网格数
据库原型系统 NHGridDB 的体系结构,在此基础上设计了一个基于移动 Agent 技术的查询
处理架构。
⑵针对网格数据库运行环境的动态特性,提出了一个基于缓存的查询处理处理框架。
给出了网格数据库查询处理的代价模型,并在此基础上提出了一个基于缓存的查询处理算
法。在网格数据库 NHGridDB 中实现了该算法,算法实时地检测网格中各个节点中的任务
负载情况以及网络当前状态,根据负载和网络状态合理地进行任务调度,以适应网格环境
的变化。
⑶设计实现了网格数据库原型系统 NHGridDB 缓存机制,包括缓存创建和替换算法,
一致性维护策略。能够根据网格节点不同的负载情况,在适当时候进行缓存数据和主版本
中数据的同步,动态地调整查询的执行。

关键词:网格数据库,查询处理,缓存,网格服务,移动 Agent
i
网格数据库缓存技术研究与实现
Abstract
With the rapid development of grid technology, computational grid and data grid concept
have appeared for data applications. Database technology plays a very important role in grid
application. But the existing distributed database systems are based on a unified view mon
structures. It is worth studying the issues that how to establish the caching mechanism and
provide service to for query processing using data cache efficiently under dynamic grid
environment.
In order to meet the new needs with the constant development of the grid, Grid database
es a new research bining the technology of grid and database, which aims to
integrate the distributed and heterogeneous database. As one of the core technologies of grid
database, traditional query processing technology can not adapt to dynamic grid environment
based on a single technology, caching technology es a major concern in the field of grid
database technology. And the research involves the issues about how to set up a data cache and
further use the data in the cache for query proces