Infobright列数据库的构架分析

数据库频道之前曾报导过《走进列数据库Infobright的世界》，Infobright的总体构架图如下:

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如上图所示，Infobright采用了和MySQL一致的构架，分为两层。上层是服务及应用管理，下层是存储引擎。Infobright的默认存储引擎是brighthouse，但是Infobright还可以支持其他的存储引擎，比如MyISAM、MRG_MyISAM、Memory、CSV。Infobright通过三层来组织数据，分别是DP(Data Pack)、DPN（Data Pack Node）、KN（Knowledge Node）。而在这三层之上就是无比强大的知识网络（Knowledge Grid）。

数据块（DP）是存储的***层，列中每64K个单元组成一个DP。DP比列更小，具有更好的压缩比率；又比单个数据单元更大，具有更好的查询性能。

数据块节点（DPN），DPN和DP之间是一对一的关系。DPN记录着每一个DP里面存储和压缩的一些统计数据，包括***值、最小值、null的个数、单元总数count、sum等等。

KN里面存储着指向DP之间或者列之间关系的一些元数据集合，比如值发生的范围（MIin_Max）、列数据之间的关联。大部分的KN数据是装载数据的时候产生的，另外一些事是查询的时候产生。

在这三层之上是知识网络（Knowledge Grid），Knowledge Grid构架是Infobright高性能的重要原因。

Knowledge Grid可分为四部分，DPN、Histogram、CMAP、P-2-P。

DPN如上所述。Histogram用来提高数字类型（比如date，time，decimal）的查询的性能。Histogram是装载数据的时候就产生的。DPN中有mix、max，Histogram中把Min-Max分成1024段，如果Mix_Max范围小于1024的话，每一段就是就是一个单独的值。这个时候KN就是一个数值是否在当前段的二进制表示。

Histogram的作用就是快速判断当前DP是否满足查询条件。如上图所示，比如select id from customerInfo where id>50 and id<70。那么很容易就可以得到当前DP不满足条件。所以Histogram对于那种数字限定的查询能够很有效地减少查询DP的数量。

CMAP是针对于文本类型的查询，也是装载数据的时候就产生的。CMAP是统计当前DP内，ASCII在1-64位置出现的情况。如下图所示

比如上面的图说明了A在文本的第二个、第三个、第四个位置从来没有出现过。0表示没有出现，1表示出现过。查询中文本的比较归根究底还是按照字节进行比较，所以根据CMAP能够很好地提高文本查询的性能。

Pack-To-Pack是Join操作的时候产生的，它是表示join的两个DP中操作的两个列之间关系的位图，也就是二进制表示的矩阵。

Knowledge Grid还是比较复杂的，里面还有很多细节的东西，可以参考官方的白皮书和Brighthouse: an analytic data warehouse for ad-hoc queries这篇论文。

当前名称：Infobright列数据库的构架分析
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