TimesTen内存数据库，可否一解Oracle所遇之困
Oracle是家喻户晓的传统数据库厂商，虽然在她的领域目前还无敌手，但是整个传统数据库行业却受到NoSQL的严重挑战，在云计算和大数据时代，NoSQL不但百花齐放、产品丰富，而且能够更好的匹配不同数据处理场景，以开放、开源的趋势向世人诠释她的魅力。
Oracle也在逆境中如同其他传统IT厂商一样，寻求突破和转型，在云计算战略上也在步步紧跟，但是传统厂商的一大诟病就是有点历史包袱，体现在老客户、老产品、老市场；这使得他们不敢动大手笔、大创新。TimesTen算是Oracle比较符合时代发展的收购了，TimesTen虽然在各行各业都有成功案例，但是其规模和辐射效应远远没有达到人们的预期。
所以，个人主观认为，Oracle基于自身的优势，TimesTen和Oracle的结合可以擦出更亮的火花，而不该调整提高AWS、Azure平台用户的授权费用短期获利；软件定义时代，商业模式的创新也是必不可少的。同样是内存数据库，SAP HANA做的就非常不错。
谈起内存数据库，我们首先想到的应该是SAP HAHA，的确HANA在SAP应用上太广泛了，SAP公司也推出了HANA一体机和联合方案，包括HANA单节点、集群和TDI开放解决方案。但是HANA内存数据库主要是绑着SAP公司自己的软件玩，如ERP、CRM，SCM和PLM等等，对通用应用软件的支持不是强项。今天我们讨论的是另一个内存数据库，它叫Oracle TimesTen In-Memory Database内存数据库。
TimesTen 源于HP试验室，当时主要目的是针对电信网络应用，在1996年发布TimesTen个商用版本（TimesTen2.0），后来产品中增加Cache Connect组件，产品可以和Oracle无缝集成。Oracle 收购了内存中数据库软件的领先供应商TimesTen。Oracle 数据库与 TimesTen 数据库的结合为端到端数据管理提供了独有的单供应商解决方案。
Oracle TimesTen支持很多原生接口标准，如应用程序通过 JDBC或 ODBC接口发出 SQL命令。用于定义数据存储区和复制配置的语句也遵守 SQL 语法惯例。使用 SNMP发出标准化的系统管理警报。另外，Oracle TimesTen 还提供具有标准 JMS 接口的开放式事务日志 API (XLA) 来读取事务日志，XLA 是一个轻型“触发器”，用于创建响应数据库更新的应用程序。它还用于构建从Oracle TimesTen 到其他数据库系统的自定义数据复制。
TimesTen内存数据库架构
Oracle TimesTen在架构上由共享库、内存中数据结构、系统进程（后台程序、子后台程序、代理）管理程序和磁盘上的检查点和日志文件组成。
共享库包含SQL 操作的例程和相关函数，开发人员将这些库链接到应用程序并作为应用程序进程的一部分执行。TimesTen通过共享库（不同于常规的RDBMS链接库）和称作“MicroLogging”的专利算法，保护自身不受应用程序进程故障的影响。
内存中数据库在操作系统的共享内存段中维护，它包含所有用户数据、索引、系统目录、日志缓冲区、锁表和临时空间。
检查点和日志文件定期将数据存储区和事务日志的更改写入磁盘。检查点和日志文件使用普通的磁盘文件系统。可以将 Oracle TimesTen 配置为执行无磁盘操作。
一般情况，如果应用程序要求不能丢失更改，则在提交事务的过程中将把日志记录保存到磁盘上。否则，可不用频繁地将日志记录写入磁盘，而是与每次提交事务异步进行。日志记录起两个作用。首先，日志记录可以在系统发生故障后根据数据存储区恢复事务。其次，在共享访问模式下使用时，日志记录使 Oracle TimesTen 数据管理器可以检测和消除死锁。
Oracle TimesTen与RDBMS相比，内存数据库技术更加节省CPU 资源，并且避免了用于管理内存缓冲区并处理多个数据位置，对磁盘和内存的操作开销。
Oracle TimesTen产品组成
Oracle TimesTen 实时数据管理软件由三个基于内存中数据库、数据复制和高速缓存技术的产品组成，即一个产品和两个功能选项。
内存优化关系数据库(TimesTen In-Memory Database)
是针对物理内存而特别设计优化的数据库。作为嵌入式数据库被部署在应用程序层中，它利用标准的 SQL 接口对完全位于物理内存中的数据存储区进行操作。
内存中数据库 (IMDB) 技术
是Oracle TimesTen 产品的基础技术，关系数据库运行时数据都位于内存中。与完全高速缓存的RDBMS 相比，IMDB 技术避免了用于管理内存缓冲区并处理多个磁盘和内存数据的开销，对内存数据库来说，磁盘用于实现持久保存和恢复，而不是用作主要的数据库存储位置。
数据复制技术
Oracle TimesTen In-Memory Database 的一个选项，它支持服务器间的实时数据复制，以获得高可用性和负载共享。数据复制配置可以是双机热备份 (active-standby) 或负载均衡 (active-active)，可以使用异步或同步传输，对于相同表具有多个主服务器的情况，可以包含冲突检测和冲突解决以及在故障服务器恢复后自动重新同步。数据复制与 Cache Connect to Oracle 选项完全兼容。
支持异步和同步TimesTen 到 TimesTen复制，同步复制基于同步传送交易数据，在返回控制权给应用之前，提交的交易能确保被传送到远端节点，同步复制可以由应用系统在交易层面来进行控制“开启” 或“关闭”。
异步复制基于异步传送交易数据，非常快的应用响应时间，适合于需要高性能、低延迟的应用场景，异步复制流程大致如下。
在发送方提交交易后，依据应用系统的设置，交易日志被记录到日志缓冲区或同步写到磁盘日志文件。当日志缓冲区“满”了，交易日志会被写到磁盘的日志文件里面。然后复制代理向接收方发送这批交易信息。
接收方代理在data-store上执行这批交易，强制写磁盘交易日志文件。后接收方代理向发送方发送确认响应，发送方代理更新日志文件的Bookmark。
另外，TimesTen支持很多丰富的特性优化数据复制，如压缩传送，压缩复制的信息，支持可用于广域网传送。主节点自动恢复，交易由主节点发起，但是没有执行成功，在主节点恢复后，远端节点可以主节点上重新执行失败的交易；基于时间戳的冲突检测与消除机制。
Cache Connect to Oracle特性
Oracle TimesTen In-Memory Database 的一个选项，它为位于应用程序层中的 Oracle 数据创建实时、可更新的高速缓存。它免除了后端系统的计算负担，并支持反应灵敏且可伸缩的实时应用程序。
Cache Connect to Oracle 能够将 Oracle 数据的子集（可以选择您需要装载的表或者指定表的某些列）加载到 TimesTen 中，无需任何编码就能够实现双向数据同步更新，从而实现和Oracle无缝集成。
需要被缓存到 TimesTen data store里的Oracle数据库的数据集合，称之为缓存组（Cache Group）。Oracle数据库的变化能自动刷新到TimesTen缓存组中。Autorefresh 是基于“快照”（snap-shot）的复制，Cache agent 执行自动刷新，对应用系统完全透明。
可更新缓存组支持以下特性，应用程序可以对高速缓存组执行读取和写入操作，可以自动或手动刷新高速缓存组（将 Oracle 数据库数据置于高速缓存组中），可以自动或手动清理高速缓存组（将高速缓存更新传播到 Oracle 表）；可以自动跟踪对 Oracle 表或高速缓存组的更改。
Cache Connect to Oracle能够双向传播更新，并能够在故障之后自动重新同步数据；另外，它与TimesTen to TimesTen Replication 选项完全兼容。
Oracle TimesTen的兼容能力
TimesTen支持广泛的OS平台和CPU，支持HP-UX、IBM AIX、SUN Solaris和Suse、Redhat和Windows操作系统，支持PA-RISC、IA等RISC指令架构CPU和X86 CISC复杂指令体系架构CPU，具有非常强的兼容性。
Oracle TimesTen在指挥和控制系统以及证券交易系统的生产环境中部署使用，并在时间关键的行业和实时企业中发挥了出色的作用。全球范围内的数百家公司在生产应用程序中使用了 Oracle TimesTen，其中包括Amdocs、Aspect、Avaya、Cisco、Ericsson、JP Morgan、Lucent、Nokia和 Sprint等。
TimesTen提供多种模式的复制技术应用于异地数据容灾，并在表级别或数据存储区级别指定复制。复制可以是单向或双向的，从而实现了一个简单的热备用配置或负载平衡配置。
Oracle TimesTen 内存数据库通过嵌入到应用程序内部，从而消除了上下文切换和不必要的网络操作，在内存中管理数据、优化数据结构和访问算法，为位于应用程序层中的 Oracle 数据创建实时、可更新的高速缓存。它免除了后端系统的计算负担，并支持反应灵敏且可伸缩的实时应用程序。
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