CƠ SỞ DỮ LIỆU TRÊN BỘ NHỚ (IN-MEMORY DB) VÀ ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG PHẦN MỀM CẦN XỬ LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU HIỆU NĂNG CAO

 http://repository.vnu.edu.vn/handle/VNU_123/11255

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin đã làm thay đổi bộ mặt và hình thức kinh doanh trên quy mô toàn thế giới. Các hệ thống công nghệ thông tin đang là xương sống của các doanh nghiệp. Nhu cầu kinh doanh đặt ra yêu cầu xây dựng các hệ thống phần mềm phức tạp hơn nhưng vẫn phải đảm bảo hiệu năng. Nhiều điều kiện đã thay đổi: phần cứng rẻ hơn, nhanh hơn, băng thông mạng lớn hơn, các công cụ lập trình tiện dụng hơn, hiệu quả hơn,… Nhưng Cơ sở dữ liệu truyền thống (disk-based DB) lại không có được những phát triển ấn tượng như vậy. Khi xây dựng những hệ thống lớn với số lượng dữ liệu cũng như số giao dịch lớn, Cơ sở dữ liệu truyền thống trở thành điểm nghẽn hệ thống. Thực trạng này đặt ra những yêu cầu cần tìm ra những phương pháp, hướng đi mới cho hệ thống Cơ sở dữ liệu. Để giải quyết vấn đề này, hiện cũng đã có các nghiên cứu thử nghiệm nhằm làm tăng tốc độ truy vấn dữ liệu. Đổi phương tiện lưu trữ từ ổ cứng sang SSD, giả lập RAM thành ổ cứng, tốc độ truy vấn đã được cải thiện. Một hướng đi khác là In-memory database (IMDB), lưu toàn bộ dữ liệu trong bộ nhớ chính. Kết quả so sánh giữa cơ sở dữ liệu trên ổ cứng, trên SSD, trên bộ nhớ chính đã cho thấy sử dụng cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ là một hướng đi đúng đắn. Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ (In-memory database) là cơ sở dữ liệu quan hệ dựa trên bộ nhớ, bỏ qua các thao tác truy cập ổ đĩa cứng bằng cách lưu trữ và xử lý dữ liệu ngay trên bộ nhớ chính. Khác biệt cơ bản giữa Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ với cơ sở dữ liệu truyền thống là nó sử dụng bộ nhớ chính (RAM) để lưu trữ dữ liệu. Khi đó tốc độ truy cập không chỉ được cải thiện vì tốc độ đọc/ghi của RAM nhanh hơn mà còn vì kiến trúc của hệ thống CSDL đơn giản hơn rất nhiều, cũng như không cần các cơ chế buffer, không cần liên tục copy dữ liệu cache từ ổ cứng lên RAM, đồng thời các thuật toán tối ưu câu truy vấn, tổ chức dữ liệu, chỉ mục cũng được thay đổi cho phù hợp. Hiện nay, các nhà cung cấp giải pháp lưu trữ dữ liệu hàng đầu thế giới cũng đang hướng về giải pháp Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ để cải thiện tốc độ truy cập dữ liệu. Điển hình phải kể đến Oracle và IBM. Ngoài ra, các công ty nhỏ và cộng đồng mã nguồn mở cũng tham gia mạnh mẽ vào việc nghiên cứu phát triển và sử dụng cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ. Tại Việt Nam, chưa có nhiều nghiên cứu, bài viết chính thống về Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ, chủ yếu là các thông tin trên một số diễn đàn công nghệ thông tin, các nghiên cứu toàn diện và chuyên sâu lại càng hiếm. Từ đó đặt ra yêu cầu cấp thiết và thực tế là cần có một nghiên cứu chuyên sâu và toàn diện về Cơ sở dữ liệu trên bộ nhớ: kiến trúc, đặc điểm chức năng, ưu nhược điểm, cũng như cách sử dụng chúng sao cho hiệu quả.