Cơ sở dữ liệu Tidehunter của Sui: Cách mạng hóa hiệu suất SSD với kiến trúc không khóa

Sui đã giới thiệu Tidehunter, một hệ thống cơ sở dữ liệu đột phá được thiết kế để khai thác tối đa tiềm năng của công nghệ SSD hiện đại đồng thời loại bỏ các điểm nghẽn trong quá trình ghi dữ liệu. Đây là một bước đi đáng kể so với các thiết kế cơ sở dữ liệu truyền thống thường gặp khó khăn với việc tranh chấp ghi đồng thời trên các thiết bị lưu trữ tốc độ cao.

Loại bỏ điểm nghẽn: Ưu điểm ghi không khóa

Trong trung tâm của sự đổi mới của Tidehunter là một hệ thống ghi trước (WAL) không khóa, tốc độ cao. Kiến trúc này tái định hình cách các hệ thống xử lý khả năng lưu trữ, xử lý hàng triệu thao tác mỗi giây mà không cần các cơ chế khóa truyền thống gây ra các điểm nghẽn nhân tạo trên phần cứng SSD.

Thay vì dựa vào các lệnh hệ thống cho mỗi thao tác ghi — một thực hành gây ra độ trễ và chi phí chuyển đổi ngữ cảnh CPU — Tidehunter tận dụng các tệp ánh xạ bộ nhớ có thể ghi được. Phương pháp truy cập trực tiếp này cho phép các ứng dụng bỏ qua các chuyển đổi kernel đắt đỏ, giảm đáng kể chi phí thường đi kèm với các hoạt động I/O truyền thống trên các mảng SSD hiện đại.

Xử lý nền: Tách biệt ghi khỏi khả năng lưu trữ

Tidehunter tách biệt việc chấp nhận ghi khỏi khả năng lưu trữ vật lý thông qua các luồng dịch vụ nền bất đồng bộ thông minh. Các luồng công nhân này quản lý vòng đời của các tệp vật lý, xử lý việc mở rộng và đồng bộ hóa định kỳ một cách độc lập với đường dẫn ghi quan trọng.

Việc tách biệt này rất quan trọng để tối ưu hóa SSD: nó ngăn chặn luồng dữ liệu chính bị đình trệ trong khi các hoạt động lưu trữ hoàn tất, đảm bảo thông lượng nhất quán ngay cả khi tải ghi cao nhất. Hệ thống biến khả năng lưu trữ thành một quá trình nền hiệu quả thay vì một điểm nghẽn đồng bộ.

Tăng tốc đọc qua thiết kế chỉ mục thống nhất

Ngoài việc tối ưu hóa ghi, Tidehunter còn giới thiệu một chỉ mục tra cứu đồng nhất đặc biệt nhằm giảm thiểu độ trễ đọc trên các đường dẫn truy xuất quan trọng. Chiến lược chỉ mục hợp nhất này giảm thiểu gánh nặng tính toán thường phân tán trên nhiều cấu trúc chỉ mục, cho phép truy cập dữ liệu nhanh hơn và bổ sung cho hiệu suất ghi được nâng cao.

Tác động chiến lược cho hệ thống tập trung vào SSD

Sự kết hợp của ghi không khóa, hiệu quả của ánh xạ bộ nhớ và khả năng lưu trữ nền bất đồng bộ tạo ra một kiến trúc cơ sở dữ liệu tối ưu hóa đặc biệt cho đặc tính của SSD hiện đại. Bằng cách điều chỉnh thiết kế cơ sở dữ liệu phù hợp với khả năng phần cứng thay vì chống lại chúng, Tidehunter chứng minh cách đổi mới phần mềm có thể mở khóa một lớp hiệu suất bổ sung từ hạ tầng lưu trữ đương đại.

Phương pháp kiến trúc này định vị hệ sinh thái của Sui cho các hoạt động blockchain có throughput cao, nơi hiệu suất của cơ sở dữ liệu trực tiếp chuyển đổi thành khả năng mở rộng mạng lưới và khả năng xử lý giao dịch.