【IT168 专稿】Altibase是由韩国公司开发的一款内存数据库产品，目前由天津南大通用在国内负责市场推广工作。

　　为了高效管理大容量数据库，Altibase被设计成高效使用每一层内存。在数据库系统软件中，内存分配( malloc )和复制( memset )大大的影响了系统的性能。Altibase内存管理模块的设计和实现机制是使用自己的内存池管理内存。Altibase的存储管理层(Storage Management Layer)管理内存中优化过的数据页，通过最大化各数据页之间的关系高效的存储和管理数据库。Altibase的查询处理层(Query Processing Layer) 在处理查询时高效管理内存空间，尽量减少由于不必要的内存分配和释放导致的性能下降 。

　　作为大容量数据库高效管理的方案，Altibase在一个DBMS中提供内存和磁盘存储区。同内存一样，基于磁盘的存储支持DRDBMS的LRU算法的缓冲池和物理磁盘存储管理。用户将希望的数据加载到缓冲池，与高性能内存存储区的数据最小化性能最低。

　　Altibase可以将数据库空间定位在内存的共享内存中，也可以定位在进程本地内存中。如果将数据库空间定位在共享内存中，在系统正常的情况下Altibase的重启时间非常短。因为以前数据库的状态仍然安全的保存在共享内存中，Altibase服务器可以使用现有的数据库空间，而不需要将磁盘上的备份数据库重新加载到内存中的数据库空间。

　　Altibase在内存中的数据空间分成不变的和临时的两部分空间。前者存储现有的表和元信息的数据，其内容反映到磁盘中备份数据库。而后者放置执行查询产生的索引数据和临时表。临时空间不反映到磁盘上的备份数据库，当Altibase服务器结束服务时，这个空间就会消失。

　　因为Altibase备份数据库不存储索引数据，所以索引数据是存在临时空间中间进行管理的。Altibase在数据库运行初期使用数据库目录中的索引信息创建索引。由于不在备份数据库中存储索引信息，Altibase不需要记录更新的日志，可以提高数据库的性能。

　　由于连续的插入数据造成贮存中的数据库的不变空间不足的情况下，Altibase按固定大小自动扩展空间。当然，扩展后的数据库空间保证反映到备份数据库的数据的稳定性。

　　安装配置

　　安装Altibase数据库，在Altibase网站注册可以下载有试用版本。下载到试用版本包以后，对压缩包进行解压缩：

　　解压缩后得到：

　　直接运行这个文件即可进行安装。

　　安装完成后设置Altibase的环境变量：

　　将以下几行加入到用户的profile中去：

　　在创建Altibase数据库实例前，可预先配置操作系统共享内存区的大小：

　　Cd /etc/rc.d/rc.local 目录，加上下面的语句;

　　添加完后，重起系统。

　　创建和启动Altibase数据库：

　　执行如下命令：

　　创建Altibase数据库成功后显示下图信息：

　　启动Altibase数据库服务成功后显示下图信息：

　　Benchmark测试

　　·测试环境

　　本次测试使用的软硬件环境如下：

　　硬件配置：Intel(R) Core(TM) i7 CPU 860 @ 2.80GHz，4核8线程， 内存8GB。

　　操作系统： Redhat Enterprise Linux 6.0 X64。

　　·测试假定

　　本次测试为充分展示内存数据库的性能，使用Altibase的内存方式运行，并使用Altibase的CLI接口来完成测试。

　　·数据结构

　　插入测试

　　1. 单线程

　　首先进行单线程的插入测试，向数据库中插入10000000条记录，性能如下：

　　单线程插入10000000条记录的耗时为232秒，每条记录的花费时间为23微秒，每秒处理的记录数为4.3万。

　　2. 四线程

　　之后我们增加线程数为4.

　　四个线程同时插入10000000条记录，性能如下：

　　四个线程插入10000000条记录的总耗时为97.2秒，平均每条记录耗时9.7微秒，每秒处理10.3万条数据。

　　3. 八线程

　　最后将线程数增加到八个线程，向数据库中添加10000000条记录，每个线程的性能和总体性能如下：

　　可以看到8个并发写入10000000条记录所花费的时间大概为97.7秒，平均每秒可以添加10万条记录。

　　4. 总结

　　插入操作的总体吞吐率：

　　可以看到，插入操作的性能，四个线程的吞吐率最大。

　　更新测试

　　1. 单线程

　　首先进行单线程的更新测试，在数据库中进行10000000次更新，每次更新一条记录的所有字段，性能如下：

　　单线程更新10000000条记录的耗时为266秒，每条记录的更新花费时间为26.6微秒，每秒处理的记录数为3.75万。

　　2. 四线程

　　之后我们增加线程数为4.

　　四个线程同时更新10000000条记录，性能如下：

　　四个线程更新10000000条记录的总耗时为117秒，平均每条记录耗时11.7微秒，每秒处理8.5万条数据。

　　3. 八线程

　　更新测试是通过八个线程，同时更新数据库中记录，共10000000次操作，每个线程的性能和总体性能如下：

　　可以看到8个并发同时更新10000000条记录所花费的时间大概为125秒，平均每秒可以更新8万条记录。此处的更新为涉及到了每条记录的每个字段。

　　4. 总结

　　更新操作的总体吞吐率：

　　可以看到，更新操作的性能，同样也是四个线程并发操作时，吞吐率最大。

　　查询测试

　　1. 单线程

　　首先进行单线程的查询测试，在数据库中进行10000000次查找，性能如下：

　　单线程进行10000000次查询的耗时为64秒，每次查询花费时间为6.4微秒，每秒处理的操作数为15.5万。

　　2. 四线程

　　之后我们增加线程数为4.

　　四个线程进行10000000次查找操作，性能如下：

　　四个线程进行10000000次查找操作的总耗时为21秒，平均每条记录耗时2.1微秒，每秒处理47万次查询操作。

　　3. 八线程

　　查询测试是通过八个线程，同时查询数据库中记录，共10000000次查询，每个线程的性能和总体性能如下：

　　可以看到8个并发同时查询10000000条记录所花费的时间大概为19秒，平均每秒可以进行51.6万次查询。

　　4. 总结

　　查询操作的总体吞吐率：

　　可以看到，查询操作的性能，是8个线程并发操作时，吞吐率最大。

　　1:1读写测试

　　1. 四线程

　　首先进行四线程的读写测试，其中2个线程做更新操作，另外两个线程做查询操作，持续运行10秒钟，每个线程的性能和总体性能如下：

　　在四个线程进行读写测试时，平均每秒可以进行24.3万次查询，5.8万次更新，总体吞吐率为30.1万。

　　2. 八线程

　　读写测试是通过八个线程，其中四个线程持续做更新操作，另外四个线程做查询操作，持续运行10秒中，每个线程的性能和总体性能如下：

　　可以看到同时进行读写测试时，平均每秒可以进行24.7万次查询，6.7万次更新，总体吞吐率为31.4万。

　　3. 总结

　　1：1读写操作的总体吞吐率：

　　可以看到，1：1读写操作的性能，4线程与8线程总体吞吐率相近。

　　删除测试

　　1. 单线程

　　首先进行单线程的删除测试，在数据库中进行10000000次删除，每次删除一条记录，性能如下：

　　单线程进行10000000次删除操作的耗时为156秒，每次查询花费时间为15.6微秒，每秒处理的操作数为6.4万。

　　2. 四线程

　　之后我们增加线程数为4.

　　四个线程进行10000000次删除操作，性能如下：

　　四个线程进行10000000次删除操作的总耗时为92秒，平均删除每条记录耗时9.2微秒，每秒处理10.8万次删除操作。

　　3. 八线程

　　删除测试是通过八个线程，按照记录ID，同时删除数据库中记录，共10000000个对象，每个线程的性能和总体性能如下：

　　可以看到8个并发同时删除10000000条记录所花费的时间大概为92.8秒，平均每秒可以进行10.7万次删除。

　　4. 总结

　　查询操作的总体吞吐率：

　　可以看到，删除操作的性能，同样也是四个线程并发操作时，吞吐率最大。

　　以上测试都是每次操作都为一个事务，每次操作只涉及一条记录。

　　本文总结：

　　Altibase 定位为一个独立、标准化的通用数据库，支持SQL92完备级规范，支持ODBC、JDBC等标准接口，应用程序开发和部署支持上比较灵活，扩充起来比较有弹性。完整支持MVCC(多版本并发控制)，可保证在高并发的多个事务中，每个事务读到的数据都具有逻辑上的一致性。Altibase将数据和控制信息都放在内存中集中管理，因此它所需的内存空间是数据文件大小的150%-200%，对内存开销较大。目前Altibase在计费系统上有较广的应用。