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标题: 【达梦数据库学习】数据库体系架构-逻辑结构明白 [打印本页]

作者: 去皮卡多 时间: 2024-12-13 15:49
标题: 【达梦数据库学习】数据库体系架构-逻辑结构明白
1.1 数据库和实例

在有些情况下，数据库的概念包含的内容会很广泛。如在单独提到 DM 数据库时，大概指的是 DM 数据库产品，也有大概是正在运行的 DM 数据库实例，还大概是 DM 数据库运行中所需的一系列物理文件的聚集等。但是，当同时出现 DM 数据库和实例时，DM 数据库指的是磁盘上存放在 DM 数据库中的数据的聚集，一样平常包括：数据文件、日志文件、控制文件以及临时数据文件等。
实例一样平常是由一组正在运行的 DM 后台进程/线程以及一个大型的共享内存构成。简单来说，实例就是操纵 DM 数据库的一种手段，是用来访问数据库的内存结构以及后台进程的聚集。DM 数据库存储在服务器的磁盘上，而 DM 实例则存储于服务器的内存中。通过运行 DM实例，可以操纵 DM 数据库中的内容。在任何时候，一个实例只能与一个数据库举行关联（装载、打开或者挂起数据库）。在大多数情况下，一个数据库也只有一个实例对其举行操纵。但是在 DM 共享存储集群（DMDSC）中，多个实例可以同时装载并打开一个数据库（位于一组由多台服务器共享的物理磁盘上）。此时，我们可以同时从多台不同的计算机访问这个数据库。
1.2 逻辑存储结构

DM 数据库为数据库中的所有对象分配逻辑空间，并存放在数据文件中。在 DM 数据库内部，所有的数据文件组合在一起被划分到一个或者多个表空间中，所有的数据库内部对象都存放在这些表空间中。同时，表空间被进一步划分为段、簇和页（也称块）。通过这种细分，可以使得 DM 数据库能够更加高效地控制磁盘空间的使用率。
上图显示了这些数据结构之间的关系：数据库由一个或多个表空间构成；每个表空间由一个或多个数据文件构成；每个数据文件由一个或多个簇构成；段是簇的上级逻辑单元，一个段可以跨多个数据文件；簇由磁盘上一连的页构成，一个簇总是在一个数据文件中；页是数据库中最小的分配单元，也是数据库中使用的最小的 IO 单元。
页：典范格式从上到下为：页头控制信息-数据-空闲空间-行偏移数组。巨细可以为4kb、8kb、16kb或32kb。可以指定，默认为8kb。创建好数据库后，整个库的生命周期内，页巨细不能变。
簇：簇是数据页的上级逻辑单元，由同一个数据文件中 16 个或 32 个或 64 个一连的数据页构成。在 DM 数据库中，簇的巨细由用户在创建数据库时指定，默认巨细为 16。假定某个数据文件巨细为 32MB，页巨细为 8KB，则共有 32MB/8KB/16=256 个簇，每个簇的巨细为8K*16=128K。和数据页的巨细一样，一旦创建好数据库，此后该数据库的簇的巨细就不能改变。
段：段是簇的上级逻辑分区单元，它由一组簇构成。在同一个表空间中，段可以包含来自不同文件的簇，即一个段可以跨越不同的文件。而一个簇以及该簇所包含的数据页则只能来自一个文件，是一连的 16 或者 32 个数据页。由于簇的数量是按需分配的，数据段中的不同簇在磁盘上不一定一连。
表空间：表空间由一个或者多个数据文件构成。DM 数据库中的所有对象在逻辑上都存放在表空间中，而物理上都存储在所属表空间的数据文件中。表空间分为普通表空间/混淆表空间，普通表空间只能存储普通表（非HUGE表），混淆表空间两种表都可以。
在创建DM数据库时，初始化实例默认创建以下5 个表空间：
SYSTEM表空间：体系表空间，存放了有关DM 数据库的字典信息。
ROLL表空间：完全由DM数据库自动维护、存放事务运行过程中实行DML数据使用语句之前的值，为访问该表的其他用户提供表的读一致性视图。
MAIN表空间：默认表空间，是混淆表空间，存放业务数据。
TEMP表空间：完全由DM数据库自动维护。当用户的 SQL 语句需要磁盘空间来完成某个操纵时，DM 数据库会从 TEMP 表空间分配临时段。如创建索引、无法在内存中完成的排序操纵、SQL语句中心效果集以及用户创建的临时表等都会使用到TEMP表空间。
HMAIN表空间：用来存放HUGE表数据。
1.3 特点与上风

1. 内存管理
特点：

高效缓存：达梦数据库接纳高效的缓存机制，包括数据缓冲区、共享池和其他内存结构，以提高数据访问速率。
自顺应内存管理：根据体系负载动态调整内存分配，确保在不同负载下都能保持良好的性能。

上风：

提高性能：高效的缓存机制可以显著提高数据访问速率，淘汰磁盘 I/O 操纵。
机动性：自顺应内存管理使得体系能够更好地应对变化的工作负载。

2. 数据存储
特点：

多范例数据文件：支持多种范例的数据文件，如普通数据文件、分区数据文件、索引组织表（IOT）、列存储数据文件等。
机动的数据组织：支持 B 树、堆表、列存储等多种数据组织情势，满意不同场景的需求。

上风：

多样化存储选项：多种数据文件范例可以满意不同的存储需求，提高存储效率。
优化查询性能：机动的数据组织情势可以根据查询需求优化数据存储，提高查询性能。

3. 表空间与段管理
特点：

表空间管理：支持多个表空间，每个表空间可以包含多个数据文件，便于管理和扩展。
段管理：支持段管理，每个表、索引等对象在表空间中占用一个或多个段。

上风：

易管理性：通过表空间和段管理，可以方便地管理和扩展数据库。
机动性：段管理可以更好地使用存储空间，提高存储效率。

4. 事务与日志管理
特点：

事务处置处罚：支持完备的事务处置处罚机制，确保数据的一致性和完备性。
重做日志与归档日志：支持重做日志和归档日志，用于事务的长期化和恢复。

上风：

高可靠性：事务处置处罚机制确保数据的一致性和完备性，提高体系的可靠性。
数据恢复：通过重做日志和归档日志，可以实现数据的恢复，提高体系的可用性。

5. 查询优化
特点：

查询优化器：接纳先进的查询优化技术，根据查询条件生成最优的实行计划。
索引支持：支持多种索引范例，如 B 树索引、位图索引等，以提高查询性能。

上风：

高性能查询：查询优化器可以生成最优的实行计划，提高查询性能。
机动的索引支持：多种索引范例可以更好地支持不同的查询需求，提高查询效率。

6. 安全性
特点：

用户管理：支持用户和脚色管理，提供细粒度的权限控制。
加密支持：支持数据加密，确保数据的安全性。

上风：

细粒度权限控制：用户和脚色管理可以实现细粒度的权限控制，提高体系的安全性。
数据加密：数据加密技术可以确保敏感数据的安全性。

7. 多语言支持
特点：

SQL支持：支持尺度SQL，兼容性强。
存储过程支持：支持存储过程，提高数据处置处罚效率。
多语言编程：支持多种编程语言，如Java、Python等，便于开发和集成。

上风：

兼容性强：支持尺度SQL，易于与其他体系集成。
开发便利：支持多种编程语言，方便开发职员举行开发和集成。

8. 高可用性与容灾
特点：

主备复制：支持主备复制机制，提高体系的可用性。
多活架构：支持多活架构，实现数据的实时同步和高可用性。
故障恢复：支持故障自动恢复机制，确保体系的一连运行。

上风：

高可用性：主备复制机制和多活架构可以提高体系的可用性，淘汰停机时间。
容灾能力：通过故障自动恢复机制，可以提高体系的容灾能力，确保数据的安全性。

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