Измерение накладных расходов OLTP
Для поиска ответа на этот вопрос авторы воспользовались современной системой баз данных с открытыми исходными кодами (Shore) и провели ее испытание на подмножестве тестового набора TPC-C. Исходная реализация, выполняемая на современной настольной машине, показывала результат примерно в 640 транзакций в секунду (transactions per second, TPS). Затем эта реализация модифицировалась путем удаления из системы различных возможностей по одной за раз, и всякий раз полученный вариант системы испытывался на том же подмножестве TPC-C. Это делалось до тех пор, пока от системы не осталось крошечное ядро, содержащее код обработки запросов, на котором удалось достичь скорости в 12700 TPS. Это ядро является однопотоковой системой баз данных в основной памяти, не поддерживающей блокировки и восстановление. В ходе этой декомпозиции авторам удалось выделить четыре основных компонента, удаление которых привело к существенному повышению пропускной способности системы:
Журнализация. Сборка журнальных записей и отслеживание всех изменений в структурах базы данных уменьшает производительность. От журнализации можно отказаться, если не требуется восстанавливаемость баз данных, или если восстанавливаемость обеспечивается другими средствами (например, на основе других узлов сети).
Блокировки. Традиционная двухфазная схема блокировок требует существенных накладных расходов, поскольку весь доступ к структурам базы данных управляется отдельной сущностью – менеджером блокировок.
Защелки (latching). В многопотоковых системах баз данных для многих структур данных должны срабатывать кратковременные блокировки (защелки, latch) до того, как к ним станет возможен доступ. Устранение этой потребности и переход к однопотоковому подходу значительно влияет на производительность.
Управление буферами. В системе баз данных с хранением данных в основной памяти не требуется доступ к дисковым страницам через буферный пул, в результате чего устраняется уровень косвенности при доступе к любой записи.
