ETERNAL: Uma estratégia eficiente de tolerância a falhas utilizando memória não volátil

In-memory DBMSs have proven to be an efficient alternative for managing large volumes of data. They’re characterized by using RAM as their primary storage medium. However, such systems need nonvolatile storage to ensure the durability of its transactions. Byte addressable non-volatile memories (NVRAM) are ideal candidates for securing such a property because they have access times close to traditional RAM memory but still guarantee data persistence. In order to address the problem of transaction durability in main memory DBMSs, this paper proposes ETERNAL, a durability architecture that makes efficient use of nonvolatile memory, improving the process performance of persistence in such DBMSs. Experiments reveal that ETERNAL provides a higher throughput than the write-ahead logging (WAL) approach. It is also noteworthy that, even using nonvolatile memory as a storage medium, the WAL approach does not have a mechanism to deal with the scenario in which nonvolatile memory runs out. Resumo. SGBDs em memória principal têm se mostrado como alternativa eficiente para o gerenciamento de grandes volumes de dados. Eles caracterizam-se por utilizar memória RAM como seu meio de armazenamento primário. No entanto, tais sistemas precisam de armazenamento não-volátil para garantir a durabilidade de suas transações. Memórias não-voláteis endereçáveis por byte (NVRAM) são candidatas ideais para assegurar tal propriedade, pois possuem tempo de acesso próximo ao de memória RAM tradicional, mas ainda assim garantem a persistência dos dados. A fim de atacar o problema da durabilidade de transações em SGBDs em memória, este trabalho propõe ETERNAL, uma arquitetura de durabilidade que faz o uso eficiente de memória não-volátil, melhorando o desempenho do processo de persistência em tais SGBDs. Os experimentos revelam que ETERNAL provê um throughput superior a abordagem de escrita antecipada em log (WAL). Destaca-se ainda o fato, que, mesmo utilizando memória não-volátil como meio de armazenamento, a abordagem WAL não possui um mecanismo para lidar com o cenário em que a memória não volátil se esgota.