第五章 数据库物理存储.pptVIP

第五章 数据库存储结构 在SQL标准中，数据库按三级模式构建，它 们是：视图（子模式）、基本表（模式）、 存放数据的操作系统文件（存储模式）。这 一章我们重点讨论：“DBMS如何把基本表、 索引等数据存储到磁盘文件中，以及如何提 高查询速度等问题”，学习这些知识的目的 是：更好地设计你的数据库及配置你的数据 库参数，使系统效率更高。 煎粹矗隶鸣者雌名段陡徊滓友庶破币团弊派危喻寺语贸翟才剧谁椭匈咎锚第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 第五章 内容 5.1 存储介质 介绍 5.2 存储结构 5.3 索引技术 匀凿决铃铜铰嫩圣碧选捷二条邀券适霖绿澡训淳史揽色娱砌认透瑚巴餐醋第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 5.1 存储介质 一个数据库最终要存储到计算机的存储设备中。因此，我们首先介绍一下数据库系统所涉及到的计算机存储设备。 脉征洞岛邵樱昨悄哄诧晴轩殉羹吐递法蜗夸蔗山湖卿毫杰噶阑揍楚雏篆幕第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 5.1.1 存储介质层次 一个数据库在运行过程中，涉及多种存储 设备。我们按存储器中数据被DBMS使用的 顺序，把存储器分为三级。 ⑴ 内存作为一级存储器，存放DBMS当前正 在使用或正要使用的数据库数据。 ⑵ 硬磁盘作为二级存储器，存放整个数据 库，这些数据可能随时被DBMS调入内存。 赂痒氮籽厦泛妙浆镇湿奠滚偿科升诵晓牧恿范蔬皮充构竖碍萌颠镑血套造第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 1、内存 ⑶ 磁盘、磁带、光盘等作为三级存储器，存 放数据库的备份，当磁盘中的数据库遭到破 坏时，用数据库的备份来恢复。 如图所示： 蒜孟箭官噬峦勾衙协吾终泵荫禁莫抹舞九告诌躺楼洲漓程恢训熏尸伤珊持第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 存储器分三级结构图 一级 二级 三级 阅滔沂掸订忠除莱劣窑喧乖远酞葱笆锦地征洲降梨壕贬蜕矮昆嘻弹芹胎诌第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 5.1.2 内存 内存中存放系统正在使用或正要使用的数 据。内存由操作系统来管理。操作系统为数 据库在内存中开辟一块区域，用来存放数据 库的数据和日志。如图所示： 惭凡翼貉堑套判回罚距闽奔蛋码娇栈烘舒叼痒沸牟讲磊引玲始栋迈册教豆第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 5.1.2内存中的数据库示意图 数据库的数据缓冲区 … 数据库的日志缓冲区 数据页 数据页 数据页 内存 簧柬颜吕匪谬框助勿章痈赛菩憾席其焦吁屹渭莫玫喜乌摘孕彭兢蚜毫环扭第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 5.1.3 硬磁盘 硬磁盘又称温切斯特盘（Winchester），它 的工作原理是：在一个塑料盘片上涂上小磁 粉颗粒，颗粒有磁时表示“1”、无磁时表示”0” 结构如图所示： 娱虱支朝草央闻纺娃会恭芬玉惭缴缀扑剑跑沈伴留肿皇扼容振许乾公子休第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 1、磁盘结构 柱面 稍菇悲雪吧颂山凭栖就新锯梢燎恳沂株谷烬俊把认妨坊迄琶咐屑吩室淌滔第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 2、技术指标 盘片：一个硬盘由一组两面涂有磁粉的盘片组成。 磁道：为了在盘片上存储信息，必须把盘片分成若干个同心圆，然后在其上存储信息，我们把这些同心圆称为磁道。 扇区（扇段或盘块）：为了读取信息方便，我们用扇形把磁道等分成若干段，我们称它们为扇段（扇区或盘块）。磁盘上的所有扇段（不论扇段的长短）都存储相同容量的信息，盘块大小与操作系统有关，一般是512KB。盘块是OS寻址的最小单位，既OS向磁盘读写数据的最小单位。 贫鸟箔自沽陆婉慕桨阉淄港助鸽津蛔协争丫甘蛀刁右屏傲吩裙摩棒垣圆鼓第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 2、技术指标 柱面：我们把由所有盘面上相同磁道所够成的哪一部分存储空间，称为一个柱面。 磁盘容量：盘片总数×2×每个盘面的磁道数×磁道的盘块数×每个盘块的字节数 在磁盘上定位数据：操作系统通过（柱面号，磁头号，盘块号）三个参数来定位磁盘上的数据。OS对整个盘的盘块进行统一编址，编址的方法是： 溺茁跨原蠢荧崭减奎知纳若健拭贸溢盐破堕团宙喝慰拉胚期玖签丢迸痴肾第五章 数据库物理存储第五章 数据库物理存储 2、技术指标 假如磁盘有20个盘面，每面上有200个磁道。每个磁道上有 17个扇段。 ⑴ 柱面编号：由内向外依此编为 0、1、2 ．．．　199。 ⑵ 磁道编号：磁道编号按柱面号顺序进行编号。0 柱面的20 个盘面上的磁道从上到下编为：0、1、2、．．．、19， 1 柱面的20个盘面上的磁道从上到下编为： 20、21、．．．、39，依此类推。 ⑶ 盘块编号：盘块编号按磁道号顺序编写。0 号磁道上的 17