《高级软件-王永利》第二章 存储结构与文件结构.pptVIP

第二章 存贮结构和文件结构 2．1 物理存储介质概览 2．2 磁盘 2．3 RAID――磁盘冗余阵列 2．通过并行提高性能 3．RAID级别 RAID0:块级无冗余拆分 RAID1：块级 拆分磁盘镜像 RAID2：字节拆分带纠错码（内存风格） RAID3：位交叉的奇偶校验组织 RAID4：块交叉的奇偶校验组织 RAID5：块交叉的分布奇偶校验位组织 RAID6：P+Q冗余方案 4．选择正确的RAID级别 如果磁盘发生故障，要重建磁盘上的数据与使用的RAID级别有关RAID1级的数据重建最简单：RAID3包括RAID2、 RAID5包括RAID4； RAID0用于可以容忍数据丢失的高性能应用中；RAID1主要用于数据库系统中日志文件的存储，它提供了最好的写性能。因为 RAID1开销大，所以可以选RAID3和 RAID5存储大量数据。RAID3和 RAID5的差别在于它们的数据传输率和总的I/O率上。如果需要高的数据传输率， RAID3级更合适；如果更注重随机读 RAID5级更合适。 RAID系统设计时还应该考虑其他因素，如：阵列中需要多少磁盘？每个效验位应保护几位数据？等RAID RAID级别的选择与下列因素相关： 额外磁盘花费； I/O操作数量方面的性能需求； 故障方面的性能 数据重建过程的性能 2．5 存贮访问 1．缓冲区管理器 2．缓冲区替换策略 例：borrower customer 2．6 文件组织 改进字节流－－分槽页结构： 2. 定长表示 ： 2．7 文件中记录的组织 2．8 数据字典的存贮 2．9 面向对象数据库的存贮结构 1．对象到文件的映射 2．对象标识OID的实现 3．持久化指针管理 (1) 指针混写 *解引用：给定标识寻找对象的动作。 (ⅰ)给定一个内存指针，查找对象只是对 内存的一个引用。 (ⅱ)给定一个持久化的指针，解引用一个 对象。 (a)查表，确定对象在内存中实际位置。 (b)对象不在内存，必须从磁盘上读入， 解引用一个持久化指针比解引用内存 指针的效率低。解决方法：指针混写。 (2) 硬件混写 硬件混写与软件混写地好处： 4．对象的磁盘结构与内存结构 5．大对象 数据库的数据字典，包括： 关系名、属性名、完整性约束、授权信息、索引文件等 例： 用关系来表示数据字典 前述的文件组织技术，也可以在一个面向对象的数据库中存贮对象。然而，为了支持面向对象数据库的特性，如以集合为值的字段和持久化指针，我们需要附加一些特性。 (1) 数据表示的最低层，对象的数据部分和 关系的元组是一致的。 (2)集合字段： (a)可以用指针实现少量元素和集合字段的存储 (b)用B树或一个关系，可以存储大量元素的集合字段 (3)大对象：用一个单独文件 对象由对象标识OID确定，存贮系统应该提供一个已知OID来定位一个对象的功能。 *逻辑OID：不指明对象的实际位置，存贮 系统应有将OID映射到对象实 际位置的索引。 *物理OID：包括对象的存贮位置，包括： (1)卷或文件标识 (2)卷或文件内部的块标识 (3)块中的偏移量 (4)唯一性标识：整数。用于区分现在这个 存贮位置上的对象和原来这个位置上 的已被删除的对象。 *虚悬指针：如果物理OID的唯一标识和 OID所指对象中的唯一标识 不匹配，系统认为指针为虚 悬指针（没有指向合法对象的指针）。 持久化指针：可以是物理OID，也可以是逻辑OID。需要在整个数据库中寻址。8字节或更长。 内存指针：所需大小只要可以在整个虚拟存贮器中寻址即可。4个字节长，4GB寻址空间，264。 思想：当一个持久化指针第一次解引用 时，这个对象被定位，如果它不在内存中，就从磁盘上将它放入内存，并用一个内存指针取代它的持久化指针，为此后的解引用提供方便，以提高效率。 反混写：当对象被写回磁盘时，需要反 混写，即将内存指针换