[ 導讀 ] 在2012中國系統架構師大會上，筆者曾做過一份有關大數據的調查，其中一項在眾多的技術趨勢中，您所關注的數據管理的新技術是什么?的調查結果中，內存數據庫成為僅次于分布式存儲與計算的最受關注的新技術。

       在2012中國系統架構師大會上，筆者曾做過一份有關大數據的調查，其中一項“在眾多的技術趨勢中，您所關注的數據管理的新技術是什么?”的調查結果中，“內存數據庫”成為僅次于“分布式存儲與計算”的最受關注的新技術。內存數據庫之所以受到越來越多的關注，與其性能上的飛躍和性價比的不斷提升有著密不可分的關系。

       內存數據庫，顧名思義就是將數據放在內存中直接操作的數據庫。相對于磁盤，內存的數據讀寫速度要高出幾個數量級，將數據保存在內存中相比從磁盤上訪問能夠極大地提高應用的性能。同時，內存數據庫拋棄了磁盤數據管理的傳統方式，基于全部數據都在內存中重新設計了體系結構，并且在數據緩存、快速算法、并行操作方面也進行了相應的改進，所以數據處理速度比傳統數據庫的數據處理速度要快很多，一般都在10倍以上。內存數據庫的最大特點是其“主拷貝”或“工作版本”常駐內存，即活動事務只與實時內存數據庫的內存拷貝打交道。

       內存數據庫與傳統數據庫的異同

       內存數據庫的目標是通過使用內存實現數據存儲來提高吞吐量和降低延遲。這與使用磁盤存儲的傳統數據庫管理系統不同，由于內部優化算法更簡單，而且執行的CPU指令較少，所以內存內數據的速度比基于磁盤的數據庫快。訪問內存數據可以提高響應速度，對于一些響應時間要求較高的應用程序，如交易、電信和國防系統，一般都會使用內存數據庫。由于內存數據庫的這種特性，這些數據庫使用內存要多于磁盤數據庫產品。具體差別如下：

       1. 傳統的數據庫系統是關系型數據庫，開發這種數據庫的目的，是處理永久、穩定的數據。關系數據庫強調維護數據的完整性、一致性，但很難顧及有關數據及其處理的定時限制，不能滿足工業生產管理實時應用的需要，因為實時事務要求系統能較準確地預報事務的運行時間。

       2. 對磁盤數據庫而言，由于磁盤存取、內外存的數據傳遞、緩沖區管理、排隊等待及鎖的延遲等使得事務實際平均執行時間與估算的最壞情況執行時間相差很大，如果將整個數據庫或其主要的“工作”部分放入內存，使每個事務在執行過程中沒有I/O，則為系統較準確估算和安排事務的運行時間，使之具有較好的動態可預報性提供了有力的支持，同時也為實現事務的定[FS:PAGE]時限制打下了基礎。這就是內存數據庫出現的主要原因。

       3. 內存數據庫所處理的數據通常是“短暫”的，即有一定的有效時間，過時則有新的數據產生，而當前的決策推導變成無效。所以，實際應用中采用內存數據庫來處理實時性強的業務邏輯處理數據。而傳統數據庫旨在處理永久、穩定的數據，其性能目標是高的系統吞吐量和低的代價，處理數據的實時性就要考慮的相對少一些。實際應用中利用傳統數據庫這一特性存放相對實時性要求不高的數據。

       在實際應用中這兩種數據庫常常結合使用，而不是以內存數據庫替代傳統數據庫。

       主流內存數據庫產品盤點

       ·Oracle TimesTen

       Oracle TimesTen是Oracle從TimesTen公司收購的一個內存優化的關系數據庫，它為應用程序提供了實時企業和行業(例如電信、資本市場和國防)所需的即時響應性和非常高的吞吐量。Oracle TimesTen可作為高速緩存或嵌入式數據庫被部署在應用程序層中，它利用標準的 SQL 接口對完全位于物理內存中的數據存儲區進行操作。

       ·IBM SolidDB

       IBM SolidDB是一款數據管理平臺，該平臺將基于內存和磁盤的全事務處理數據庫引擎、載體級高，可用性及強大的數據復制功能緊密地融為一體。SolidDB集基于內存和磁盤的多線程數據庫引擎于一身，以提高事務處理速度并在同一數據庫內最有效地利用系統資源。SolidDB管理平臺的設計可以無縫融合到需要高速、靈活以及需要不間斷訪問的數據管理技術解決方案中。用戶既可以把表建在內存內，也可以象普通數據庫一樣建在磁盤上，使用非常靈活，而且具備完善的數據保護機制。

       ·eXtremeDB

       eXtremeDB實時數據庫是McObject公司的一款特別為實時與嵌入式系統數據管理而設計的數據庫，只有 50K到130K的開銷，速度達到微秒級。eXtremeDB完全駐留在主內存中，不使用文件系統(包括內存盤)。eXtremeDB采用了新的磁盤融合技術，將內存拓展到磁盤，將磁盤當做虛擬內存來用，實時性能保持微秒級的同時，數據管理量在32BIT下能達到20G。

       ·Altibase

     &nb[FS:PAGE]sp; Altibase是一個在事務優先的環境中提供高性能和高可用性的軟件解決方案。它提供高性能、容錯能力和事務管理能力，特別適合通信、網上銀行、證券交易、實時應用和嵌入式系統領域。Altibase能夠最大限度地發揮數據庫服務系統的潛力，增強數據服務器的處理能力。Altibase支持客戶端/服務器架構或嵌入式架構。其中客戶端/服務器架構非常適合一般的應用。而嵌入式架構將應用程序嵌入到數據庫服務器，適合于有高時效要求的實時系統。

       ·SQLite

       SQLite是一款輕型的數據庫，它占用資源非常的低，同時能夠跟很多程序語言相結合，但是支持的SQL語句不會遜色于其他開源數據庫。它的設計目標是嵌入式的，而且目前已經在很多嵌入式產品中使用了它，它占用資源非常的低，在嵌入式設備中，可能只需要幾百K的內存就夠了。它能夠支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系統，同時能夠跟很多程序語言相結合，比如Tcl、PHP、Java 等，還有ODBC接口，同樣比起Mysql、PostgreSQL這兩款開源世界著名的數據庫管理系統來講，它的處理速度比他們都快。

       ·Redis

       Redis是一款開源的、高性能的鍵-值存儲(key-value store)。它常被稱作是一款數據結構服務器(data structure server)。Redis的鍵值可以包括字符串(strings)、哈希(hashes)、列表(lists)、集合(sets)和 有序集合(sorted sets)等數據類型。 對于這些數據類型，你可以執行原子操作。例如：對字符串進行附加操作(append);遞增哈希中的值;向列表中增加元素;計算集合的交集、并集與差集等。

       ·SAP HANA

       SAP HANA 是一款面向數據源的、靈活、多用途的內存應用設備,整合了基于硬件優化的SAP軟件模塊，通過SAP主要硬件合作伙伴提供給客戶。SAP HANA提供靈活、節約、高效、實時的方法管理海量數據。利用HANA，企業可以不必運行多個數據倉庫、運營和分析系統，從而削減相關的硬件和維護成本。SAPHANA將在內存技術基礎上，為新的創新應用程序奠定技術基礎，支持更高效的業務應用程序，如：計劃、預測、運營績效和模擬解決方案。

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