CN119226421B 基于时空数据的关系集群数据库动态分区方法 （恒辉信达技术有限公司）

谷大道658号湖南麓谷信息港自编A栋基于时空数据的关系集群数据库动态分区本发明涉及数据处理技术领域，更进一步负载度量；步骤2：基于每个潜在分区的负载度2;n为目标关系集群数据库中的时空数据记录的数量；i为整数下标索引；ti表示窗口内的时空数据记录的变化率的标准差；g(t)为时间衰减函数；8(t)为时间序列熵值;有时空数据记录x进行求和；F(x)表示属于潜在分区pix内的所有时空数据记录x的特的边界an，对空间位置s的空间向量场(s)进行积分；空间向量场(s)表示在空间位置s的时空数据记录的流动方向和流动大j3;dist(pv,pr1)表示潜在分区与潜在分区的最短距离；vol(p+1)为潜在分;;其中，dist(i,)表示第i条时空数据记录与第j条时空数据记录之间的距离；DL(P)为第K个潜在分区PX的负载度量的梯度；size(D)为根据历史数据得到的平均需要迁移的数据记录的数量；BW(t)为时间t时的网络带宽。骤3中，通过如下公式，结合分区重组触发阈值和数据迁移代价判断是否需要进行分区重;;t)为潜在分区在时间t时的新的分区边界。4[0007]步骤1：对目标关系集群数据库中的时空数据记录进行多维度分解，构建特征矩[0009]步骤3：结合分区重组触发阈值和数据迁移代价判断是否需要进行分区重组，若5n为目标关系集群数据库中的时空数据记录的数量；i为整数下标索引；ti时间窗口内的时空数据记录的变化率的标准差；g(t)为时间衰减函数；8(t)为时间序列的所有时空数据记录x进行求和；F(x)表示属于潜在分区px内的所有时空数据记录x场(s)进行积分；空间向量场(s)表示在空间位置s的时空数据记录的流动方向和流动ds为边界上的微小向量元素，表示积分时的边界位置微小增量，用于沿潜在分区j条时空数据记录的CPU利用[0019]其中，E(t)时间t时的平衡指数；K为潜在分区总数；k为整数下标索引；dist(pv,pr1)表示潜在分区与潜在分区的最短距离；vol(p+1)为潜在分6;[0025]其中，dist(i,)表示第i条时空数据记录与第j条时空数据记录之间的距离；DL(P)为第K个潜在分区PX的负载度量的梯度；size(D)为根据历史数据得到的平均需要迁移的数据记录的数量；BW(t)为时间t时的网络带宽。[0028]其中，QPS(RX)表示潜在分区的查询率；cap(PX)表示潜在分区的容7[0036]图1为本发明实施例提供的基于时空数据的关系集群数据库动态分区方法的方法员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范[0039]步骤1：对目标关系集群数据库中的时空数据记录进行多维度分解，构建特征矩且难以保证分区的负载均衡性。为了简化这一过程并确保分区后数据库系统的高效运行，种指纹是通过对时空数据的多维度分解而得出的，不仅能够反映该数据记录的时空位置，8据记录在某一特征维度上的表现值，这些表现值在随后的负载度量中将会发挥重要作用。均衡达到一定程度时及时启动分区重组，从而避免数据库在高负载情况下出现性能瓶颈。9[0045]步骤3：结合分区重组触发阈值和数据迁移代价判断是否需要进行分区重组，若[0046]步骤3结合平衡指数的分区重组触发阈值和数据迁移代价，判断是否需要进行分各分区在数据重组后能够更好地应对未来的负载需求，减少再次发生负载不均衡的可能重组的过程更加智能化和低成本化。这种自动化的负载均衡策略保证了系统性能的稳定n为目标关系集群数据库中的时空数据记录的数量；i为整数下标索引；ti时间窗口内的时空数据记录的变化率的标准差；g(t)为时间衰减函数；8(t)为时间序列表示了数据记录在时间上的变化幅度，反映了该数据在当前时间窗口内的活动性或波动负载过度集中或分散所带来的性能瓶颈问题，从而在动态分区中实现更精细的负载控制。间衰减函数g(t)的引入进一步强化了对时间因素的考量。衰减函数的作用是赋予较早数8(t)则衡量了数据的时间复杂性。这一参数设计的目的是反映数据在时间维度上的不确出更为复杂的波动或非线性趋势。这种复杂性在负载分配中往往带来不可预见的负载变g(t)=1-βt则使得分区策略能够针对不同的负载规律做出最佳的所有时空数据记录x进行求和；F(x)表示属于潜在分区px内的所有时空数据记录x场(s)进行积分；空间向量场(s)表示在空间位置s的时空数据记录的流动方向和流动j条时空数据记录的CPU利用分区px内所有时空数据记录特征矩阵随时间的变化速率。特征矩阵F(x)是针对时空数操作数与CPU利用率的比值。这里的表示第载度量的影响得到充分考虑，特别是当某一分区内存在大量I/O密集或CPU密集的数据时，[0061]其中，E(t)时间t时的平衡指数；K为潜在分区总数；k为整数下标索引；dist(pv,pr1)表示潜在分区与潜在分区的最短距离；vol(p+1)为潜在分间位置和时间上的变化速率。该项设计的目的是通过捕捉负载随时间和空间的变化趋衡指数能够动态反映负载的瞬时变化特性，尤其是当某一分区的负载加速增加或减少时，[0065]这是通过考虑分区之间的空间距离和体积因素来精确控制分区之间的负载关联[0070]公式中包含的对数项则为触发阈值提供了一个存储资源的Mem(p)与磁盘占用率Disk(p)的比值能够反映出该分区在存储资源上的需求。若够平衡各个分区的负载分布特点和资源配置情况。当系统的负载分布达到或超过该阈值;[0073]其中，dist(i,)表示第i条时空数据记录与第j条时空数据记录之间的距离；DL(P)为第K个潜在分区PX的负载度量的梯度；size(D)为根据历史数据得到的平均需要迁移的数据记录的数量；BW(t)为时间t时的网络带宽。的负载偏离程度。这种偏离值的引入有助于识别出在负载分布中相对较重或较轻的分区，[0075]此外，公式中的空间衰减项则通过空间关系和分相邻分区和p+1之间的最短距离，而vol(px)和vol(p1)分别是分区的体积。通[0078]其中，QPS(RX)表示潜在分区的查询率；cap(PX)表示潜在分区的容判断标准，与分区数量的比值确保了系统在全局负载超出可接受范围时才可能触这种归一化操作，系统可以在负载不均衡达到一定程度时灵敏地响应，及时调整分区策略，从而避免资源的浪费。在公式右侧的