A Course in In-Memory Data Management: The Inner Mechanics of In-Memory Databases

دستاوردهای اخیر در توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار، مانند پردازنده‌های چند هسته‌ای و ظرفیت‌های DRAM چند ترابایتی در هر سرور، معرفی یک فناوری انقلابی را امکان‌پذیر کرد: مدیریت داده‌های درون حافظه. این فناوری از تجزیه و تحلیل انعطاف پذیر و بسیار سریع حجم عظیمی از داده های سازمانی پشتیبانی می کند. پروفسور هاسو پلاتنر و گروه تحقیقاتی او در موسسه هاسو پلاتنر در پوتسدام، آلمان، سال هاست که مفاهیم مربوطه و پذیرش آن ها در صنعت نرم افزار را بررسی و آموزش می دهند.

این کتاب بر اساس یک دوره آموزشی آنلاین است. که برای اولین بار در پاییز 2012 با بیش از 13000 دانش آموز ثبت نام شده راه اندازی شد و نقطه شروع موفقیت آمیز پلت فرم آموزش الکترونیکی openHPI بود. این دوره عمدتاً برای دانشجویان علوم کامپیوتر، مهندسی نرم افزار و موضوعات مرتبط با فناوری اطلاعات طراحی شده است، اما به متخصصان تجارت، توسعه دهندگان نرم افزار، کارشناسان فناوری و تحلیلگران فناوری اطلاعات به طور یکسان می پردازد. پلاتنر و گروهش بر روی کاوش مکانیک درونی یک دیکشنری ستون گرا با کدگذاری پایگاه داده در حافظه تمرکز می کنند. موضوعات تحت پوشش شامل - از جمله - ذخیره سازی و دسترسی به داده های فیزیکی، عملگرهای پایه پایگاه داده، مکانیسم های فشرده سازی، و الگوریتم های اتصال موازی است. فراتر از آن، مفاهیم کاربردی برای برنامه های سازمانی آینده و توسعه آنها مورد بحث قرار می گیرد. خوانندگان گام به گام تفاوت ها و مزیت های اساسی فناوری جدید را نسبت به پایگاه داده های سنتی ردیف محور و مبتنی بر دیسک درک خواهند کرد.

در این نسخه 2^nd کاملاً اصلاح شده، ما بازخورد هزاران شرکت‌کننده دوره را در مورد openHPI ترکیب کنید و آخرین پیشرفت‌های سخت و نرم‌افزاری را در نظر بگیرید. شکل‌ها، توضیحات و مثال‌های بهبود یافته، درک مفاهیم ارائه‌شده را آسان‌تر می‌کنند. ما تکنیک‌های مدیریت داده‌های پیشرفته مانند حافظه‌های پنهان کل شفاف را معرفی می‌کنیم و ویترین‌های جدیدی را ارائه می‌کنیم که پتانسیل پایگاه‌های داده درون حافظه را برای دو صنعت مختلف نشان می‌دهد: خرده‌فروشی و علوم زیستی.

Recent achievements in hardware and software development, such as multi-core CPUs and DRAM capacities of multiple terabytes per server, enabled the introduction of a revolutionary technology: in-memory data management. This technology supports the flexible and extremely fast analysis of massive amounts of enterprise data. Professor Hasso Plattner and his research group at the Hasso Plattner Institute in Potsdam, Germany, have been investigating and teaching the corresponding concepts and their adoption in the software industry for years.

This book is based on an online course that was first launched in autumn 2012 with more than 13,000 enrolled students and marked the successful starting point of the openHPI e-learning platform. The course is mainly designed for students of computer science, software engineering, and IT related subjects, but addresses business experts, software developers, technology experts, and IT analysts alike. Plattner and his group focus on exploring the inner mechanics of a column-oriented dictionary-encoded in-memory database. Covered topics include - amongst others - physical data storage and access, basic database operators, compression mechanisms, and parallel join algorithms. Beyond that, implications for future enterprise applications and their development are discussed. Step by step, readers will understand the radical differences and advantages of the new technology over traditional row-oriented, disk-based databases.

In this completely revised 2^nd edition, we incorporate the feedback of thousands of course participants on openHPI and take into account latest advancements in hard- and software. Improved figures, explanations, and examples further ease the understanding of the concepts presented. We introduce advanced data management techniques such as transparent aggregate caches and provide new showcases that demonstrate the potential of in-memory databases for two diverse industries: retail and life sciences.