支持SaaS應(yīng)用的索引模型研究.pdf

1、SaaS(SoftwareasaService)是一種軟件交付方式，軟件及其相關(guān)數(shù)據(jù)被集中存儲，并由服務(wù)提供商統(tǒng)一維護(hù)。這可以充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)以降低租戶應(yīng)用軟件的平均成本。SaaS應(yīng)用的數(shù)據(jù)存儲方案中，稀疏表(sparsetable)存儲模型被廣泛使用，通過將部分多租戶數(shù)據(jù)共享存儲于一個物理稀疏表中以合理控制物理數(shù)據(jù)表的數(shù)量?；谧鈶魧aaS應(yīng)用的定制，不同實(shí)際數(shù)據(jù)類型的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可共享存儲于稀疏表的一個松散列，故租戶數(shù)據(jù)表的邏輯視圖與

2、物理存儲結(jié)構(gòu)不同。
　　隨著SaaS應(yīng)用中租戶數(shù)量和租戶數(shù)據(jù)量的增多，需要為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)建立索引以保證大數(shù)據(jù)集下的查詢性能。但是原有的關(guān)系型數(shù)據(jù)索引模型并非針對SaaS應(yīng)用設(shè)計(jì)，無法意識到多租戶特性。特別地，稀疏表存儲模型中的數(shù)據(jù)列是松散的，直接在其上建立物理索引是低效的。
　　本文首先提出一種基于稀疏表存儲模型的多租戶索引模型，并建立了適宜的索引數(shù)據(jù)共享、隔離存儲層級。索引模型利用租戶索引類型在同一邏輯表上的相似性，依據(jù)邏輯表

3、、索引列數(shù)據(jù)類型和是否具有唯一性約束將被索引的數(shù)據(jù)同步存儲到特定的索引數(shù)據(jù)表。與數(shù)據(jù)表的稀疏存儲相比，索引模型的空間利用率較高;基于邏輯表而非其他多租戶管理平臺中使用的租戶作為先導(dǎo)條件分離索引數(shù)據(jù)，可以防止由索引數(shù)據(jù)表數(shù)量與租戶數(shù)量線性相關(guān)引起的物理表數(shù)量暴漲問題;通過對一個索引數(shù)據(jù)表承擔(dān)的租戶索引數(shù)量設(shè)置閾值，可以平衡索引數(shù)據(jù)表的負(fù)載。實(shí)驗(yàn)基于SaaS應(yīng)用交付平臺中的數(shù)據(jù)管理平臺，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，租戶索引操作查詢效率顯著優(yōu)于無索引環(huán)境。

4、
　　對于數(shù)據(jù)流式增長的SaaS應(yīng)用，如在線文檔系統(tǒng)，網(wǎng)盤等，為保持較高的空間利用率，計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)量隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的增加逐漸增加;以具有實(shí)際意義的列作分片鍵的存儲模型需要提前分片，且隨著新計(jì)算節(jié)點(diǎn)的加入，數(shù)據(jù)遷移時有發(fā)生。本文使用無實(shí)際意義的行id做分片鍵，一個租戶邏輯表的一份數(shù)據(jù)副本的數(shù)據(jù)會分散于多個計(jì)算節(jié)點(diǎn)。由此產(chǎn)生的問題是，租戶執(zhí)行查詢時需要在所有的計(jì)算節(jié)點(diǎn)中并行檢索，即使在查詢條件上建有本地索引;而查詢結(jié)果大多僅位于部分計(jì)算

5、節(jié)點(diǎn)中，尤其是單值查詢。
　　為提高并行檢索的效率，本文提出一種多級索引模型。將CG(CloudGlobal)索引引入SaaS應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一種基于BATON（BAlancedTreeOverlayNetwork）的多租戶、多級索引模型。將部分本地B+樹的結(jié)點(diǎn)發(fā)布到全局的BATON中，建立全局索引。執(zhí)行查詢時，使用全局索引減少參與并行本地檢索的計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)量;同時，本地檢索只需從被發(fā)布的結(jié)點(diǎn)處而非本地索引樹的根結(jié)點(diǎn)處開始，從而降低了本