Spatial Indexing on Flash-based Solid State Drives (2018)
- Authors:
- Autor USP: CARNIEL, ANDERSON CHAVES - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SCC
- Subjects: BANCO DE DADOS; COMPUTAÇÃO EM NUVEM; APRENDIZADO COMPUTACIONAL
- Keywords: Flash memory; Flash-aware spatial index; Indexação espacial; Índice espacial para memória flash; Memória flash; Métodos de acesso espaciais; Sistemas de banco de dados espaciais; Spatial access methods; Spatial database systems; Spatial indexing; SSDs; SSDs
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Sistemas de banco de dados espaciais empregam estruturas de indexação espaciais para acelerar o processamento de consultas espaciais. Muitos dos índices espaciais propostos na literatura, como a R-tree, assumem que os dispositivos de armazenamentos são os discos magnéticos (i.e., HDDs) e são denominados índices espaciais baseados em disco. Por outro lado, várias aplicações de banco de dados espaciais estão cada vez mais usando Solid State Drives (SSDs) baseados em memória flash e, assim, projetar índices espaciais para esses dispositivos tem ganhado cada vez mais atenção. Isso se deve ao fato de que, em comparação com os HDDs, os SSDs oferecem menor tamanho, menor peso, menor consumo de energia, melhor resistência a choques além de leituras e escritas mais rápidas. Assim, índices espaciais para memória flash têm sido propostos na literatura para lidar com as características intrínsecas dos SSDs, como os custos assimétricos de leituras e escritas. No entanto, a pesquisa até o momento não conseguiu estabelecer um índice espacial que realmente explora todos os benefícios dos SSDs. Esta tese de doutorado avança na literatura da seguinte forma. Primeiramente, é definida uma metodologia para criar conjuntos de dados espaciais para avaliações experimentais. Também é proposto FESTIval, um arcabouço versátil que fornece um ambiente comum e único para executar avaliações experimentais. Tais contribuições serviram como base para conduzir análises de desempenho ao longo deste trabalhode doutorado. Usando essa base, o comportamento de desempenho de índices espaciais em diferentes dispositivos de armazenamento, como HDDs e SSDs, é analisado. Além disso, discutese a aplicabilidade de simuladores flash na avaliação experimental de índices espaciais. Os resultados desses experimentos contribuíram para a proposta de eFIND, uma estrutura genérica e eficiente para indexação espacial em memórias flash. eFIND é genérico porque pode portar uma ampla gama de índices espaciais baseados em disco para SSDs. eFIND também é eficiente porque é baseado em um conjunto de objetivos de projeto que exploram o desempenho do SSD. Os testes de desempenho mostraram que, em comparação com o estado da arte, eFIND melhorou a construção de índices espaciais portados e a execução de consultas espaciais. Para portar a R-tree (ou seja, a eFIND R-tree), eFIND mostrou melhorias de desempenho de 43% a 77% para construir índices espaciais e de 4% a 23% para executar consultas espaciais. Para portar a xBR+-tree (ou seja, a eFIND xBR+-tree), eFIND mostrou melhorias de 28% a 83% para construir índices espaciais e de até 35% no processamento de consultas espaciais.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 21.12.2018
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ABNT
CARNIEL, Anderson Chaves. Spatial Indexing on Flash-based Solid State Drives. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27032019-103504/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Carniel, A. C. (2018). Spatial Indexing on Flash-based Solid State Drives (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27032019-103504/ -
NLM
Carniel AC. Spatial Indexing on Flash-based Solid State Drives [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27032019-103504/ -
Vancouver
Carniel AC. Spatial Indexing on Flash-based Solid State Drives [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27032019-103504/
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