数据库原理

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3.5 数据库物理结构的设计><

数据库物理结构设计的内容- 3.5.1 -

数据库物理结构设计主要包括以下内容:

  • 确定数据的存储结构:这包括存储介质的类型和选择,数据的物理组织方式,如顺序存储和随机存储等。

  • 设计数据的存取路径:这涉及到如何快速有效地访问和检索数据。索引策略、查询优化等都是存取路径设计的重要部分。

  • 确定数据的存放位置:这包括数据的分布和放置,例如数据的分区和分布策略,以及如何平衡存储设备的负载等。

  • 确定系统配置:这涉及到数据库管理系统的配置,包括内存配置、进程调度、磁盘I/O配置等。

  • 物理存储参数的确定:例如缓冲池的大小、I/O参数等,这些参数的选择将直接影响数据库的性能和效率。

  • 选择物理存储设备:例如磁盘、磁带等存储设备的选择,以及这些设备之间的数据分配。

  • 评价物理结构:主要是对物理设计的效率进行评估,包括时间和空间效率的评价。

关系模式存取方法的选择- 3.5.2 -

关系模式的存取方法选择主要涉及到索引和聚簇方法。

索引方法可以快速定位到特定的数据记录,从而提高查询效率。对于经常出现在查询条件中的属性,可以考虑建立索引。对于需要频繁进行连接操作的属性,也可以考虑建立索引。但是,索引的建立和维护需要一定的代价,例如更新频率高的属性不适合建立过多的索引。

聚簇方法则是将具有相同值的元组集中存放在连续的物理块中,以提高查询速度。这种方法适用于某个属性或属性组具有特定查询需求的场景。

确定数据库的存储结构- 3.5.3 -

确定数据库的存储结构主要涉及确定数据的存放位置和存储结构,包括确定关系、索引、日志、备份等的存储安排及存储结构,以及确定系统存储参数的配置。

在选择存储结构时,应将数据的易变部分和稳定部分、经常存取和存取频率低的部分分开存放,以提高I/O效率。此外,可以将日志文件和数据库对象放在不同的磁盘上,或是将较大的表放在两个磁盘上。

系统配置变量有很多,例如并发用户数、同时打开的数据库对象数、缓冲区参数、物理块的大小、锁的数目等。管理人员可以通过参数对数据库进行物理优化。

在某些性能要求较高的应用环境中,最好使用裸设备创建数据库。因为操作系统采用分页存储管理,内存和外部存储空间按照相同的尺寸分页,这个页也称为操作系统块、物理页或物理块。数据文件由操作系统数据页组成,操作系统按照这个尺寸从磁盘读数据到内存,同样按照这个尺寸将数据从内存写入磁盘。

在设计数据库的存储结构时,应充分考虑数据的完整性、性能、安全性等方面的需求,以及用户对数据操作的需求,以形成符合实际应用需求的逻辑模型。