【数据库设计与开发】数据存储与数据管理.pptVIP

郭文明 2003.06.05 《电信资源管理系统》立项可行性说明 郭文明 2003.06.05 2.数据存储与数据管理 前面重点讲数据库的逻辑模式,本章介绍数据库物理模式设计中的数据存储技术和保证数据库正常运行的安全性、完整性控制和数据库恢复技术。 2.1数据存储 2.2数据管理 2.1数据存储 数据存储技术的重要目标就是尽可能减少读写数据所需的磁盘访问(I/O操作)次数，尽可能使数据驻留在内存中。 均衡负载,提高效率！ 2.1.1数据的磁盘存储 2.1.2索引 2.1.3聚簇索引与非聚簇索引 2.1.4散列(HASH)簇存储 2.1.1 数据的磁盘存储 2.1.1.1磁盘访问是面向页面(数据块)的 2.1.1.2ORACLE的磁盘资源分配 2.1.1.1磁盘访问是面向页面(数据块)的 基本表中的行和索引是存储在磁盘上的。磁盘由若干盘片组成，盘片有磁道、扇区，若干盘片的磁道组成柱面。 一次磁盘页面访问包括： 寻道时间：磁盘臂移动到指定柱面的时间； 旋转延时：磁盘旋转到指定扇区的时间； 传输时间：读写磁盘页面数据的时间。 磁盘访问时间主要是移动磁盘臂到指定位置所需时间。 如果两个要连续读取的数据块在磁盘上紧挨着,则寻到时间很短,如果两数据在同一柱面上,那末寻到时间为零。 2.1.1.1磁盘访问是面向页面(数据块)的 在读写磁盘的一个页面的时间里，可以执行百万条的程序指令与内存交换数据。相对于内存而言，磁盘访问速度是很慢的，我们要尽量减少磁盘访问的次数。 磁盘访问基本都是“面向页面的”，磁盘页面也称数据块。磁盘页面的页面地址可以是连续的整数，也可以由设备号、柱面号、磁盘表面号和开始扇区地址组成。 ORACLE一个页面(块)为2KB,DB2 UDB标准页面为4KB（DB2 UDB还支持8KB、16KB和32KB）。 2.1.1.1磁盘访问是面向页面(数据块)的 数据库系统按照给定的磁盘页面(块)地址读取磁盘页面，把数据放到内存的缓冲区(缓冲区是在数据库系统初始化时候建立的)中。每读入一个页面都在散列后备表中记录该页面在缓冲区中位置，每一次读取页面时，首先在散列后备表中查询该页面是否已在缓冲区中，如果在缓冲区则忽略磁盘访问。 缓冲区采用最少使用算法(LRU)管理可用空间，当缓冲区需要自由空间时,最少使用的页面将被移出.最频繁使用的数据被保存在缓冲区中。 为了提高效率,扩大内存的同时,有必要对访问进行组织(表的磁盘空间分配),以使所需信息都在同一个页面上。 2.1.1.2 ORACLE的磁盘资源分配 不同商业数据库系统的磁盘空间分配体系结构不大相同.以下说明ORACLE中的磁盘资源分配。 CREATE TABLESPACE tsname DATAFILE dfname1[,dfname2…] [DEFAULT STORAGE storage] [ONLINE|OFFLINE]; 表空间是ORACLE数据库基本的分配介质,所有请求磁盘空间的表、索引和其它对象都在表空间中有对应的磁盘空间。表空间对应于一个或多个操作系统文件，可跨越磁盘设备。 所有数据库产品都有类似于表空间的结构来隔离用户和操作系统，它代表一块可以使用的磁盘空间。DB2称为表空间，INFORMIX称为数据库空间。 2.1.1.2 ORACLE的磁盘资源分配 ORACLE数据库应包含多个表空间.SYSTEM表空间是在Create Database时自动创建的,SYSTEM表空间包含数据字典,也可包含用户对象.但DBA应创建几个表空间分别存储相应的对象. 当CREATE TABLE时可使用子句TABLESPACE指定表空间. 创建表和索引时,其表空间分配是以数据段对象和索引段对象标识的. 创建数据段和索引段时,将从表空间中分配一个初始的磁盘空间,称为初始区域(缺省10KB).当写满该区域后,再分配一块区域,称为下一区域. 2.1.1.2 ORACLE的磁盘资源分配 2.1.1.2 ORACLE的磁盘资源分配 表空间由一个或多个在DATAFILE子句中指定的操作系统文件组成. DATAFILE dfname [SIZE n [K|M]][REUSE] [AUTOEXTEND OFF| AUTOEXTEND ON [NEXT n [K|M] [MAXSIZE UNLINITED|n [K|M]]]] [,dfname …] 没有SIZE且数据文件存在,ORACLE使用该文件; 有SIZE,ORACLE创建一新文件(以前有则覆盖); 有SIZE且有REUSE,ORACLE重用旧文件. AUTOEXTEND子句决定可否自动