面向混合负载的图存储系统
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Graph Storage System for Hybrid Workloads
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    摘要:

    图在各种应用中扮演着至关重要的角色, 广泛用于建模实体之间的关系. 图面临的工作负载可分为事务型工作负载和分析型工作负载. 许多应用场景需要同时处理这两类工作负载. 然而, 大多数现有的图存储系统只针对其中一种工作负载进行了优化, 无法同时高效地处理两类工作负载. 为了解决这一问题, 本文提出了面向混合工作负载的图存储系统HGraph. 本文通过仔细分析两类工作负载的访问模式, 设计了一种适应混合工作负载的数据结构. 此外, HGraph引入了一种基于撤销日志的多版本并发控制实现, 该方案不仅能够节省内存, 还能提升遍历操作的性能. HGraph还采用了写时复制和乐观并发控制策略, 以优化事务处理流程, 进一步增强系统的并发能力. 在真实和合成数据集上的实验结果表明, HGraph的性能优于其他图存储系统.

    Abstract:

    Graphs play a crucial role in modeling relationships between entities across various applications. Workloads on graphs are typically categorized into transactional and analytical workloads. Many scenarios now require handling both types of workloads simultaneously. However, most existing graph storage systems are optimized for only one type of workload and cannot efficiently handle both simultaneously. In this study, a new graph storage system, HGraph, is proposed to address this issue. A data structure tailored for hybrid workloads is designed through careful analysis of the access patterns of both workload types. In addition, HGraph introduces a multi-version concurrency control (MVCC) implementation based on undo logs, which is memory-efficient and improves traversal performance. HGraph also adopts copy-on-write and optimistic concurrency control strategies to optimize transaction processing, further enhancing system concurrency. Extensive experiments on both real-world and synthetic datasets demonstrate that HGraph outperforms other graph storage systems.

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引用本文

赵鹏程,吕敏.面向混合负载的图存储系统.计算机系统应用,,():1-12

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  • 收稿日期:2024-12-11
  • 最后修改日期:2025-01-07
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  • 在线发布日期: 2025-05-12
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