第5章数据库的设计.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 集簇（Cluster）是将有关的数据元组集中存放于一个物理块、若干个相邻的物理块或同一柱面内，以提高查询效率的数据存取结构，目前的RDBMS中都提供按照一个或几个属性进行集簇存储的功能。集簇一般至少定义在一个属性之上，也可以定义在多个属性之上。 5.5物理设计 5.5.1集簇设计 * 通常只在下述特定情形之下方可考虑建立集簇：① 当对一个关系的某些属性列的访问是该关系的主要应用，而对其他属性的访问很少或者是次要应用时，可以考虑对该关系在这些属性列上建立集簇。② 如果一个关系在某些属性列上的值重复率很高，则可以考虑对该关系在这些属性列上建立集簇。③ 如果一个关系一旦装入数据，某些属性的值很少改动，也很少增加或者删除元组，则可以考虑对该关系在这些属性列上建立集簇。 5.5.1集簇设计 * 索引（Index）设计是数据库物理设计的基本问题，对关系选择有效的索引对提高数据库的访问效率有很大的作用。索引也是按照关系的某些属性列建立的，它主要用于常用的或重要的查询中。索引与集簇不同之处在于：● 当索引属性列发生变化，或增加和删除元组时，只有索引发生变化，而关系中原先元组的存放位置不受影响。● 每个元组值能建立一个集簇，但是却可以同时建立多个索引。 5.5.2索引设计 * 对于一个确定的关系，通常在下述条件之下可以考虑建立索引：① 主键及外键之上一般都可以分别建立索引，以加快实体间连接查询速度，同时有助于引用完整性检查以及唯一性检查。② 以查询为主的关系表尽可能多的建立索引。 5.5.2索引设计 * ③ 对于等值连接，而且满足条件的元组较少的查询可以考虑建立索引。④ 有些查询可以从索引中直接得到结果，不必访问数据块，这种查询可以建立索引，如查询某属性的MIN、MAX、AVG、SUM和COUNT等函数值，可以在该属性列上建立索引，查询时，按照属性索引的顺序扫描直接得到结果。 5.5.2索引设计 * 分区设计的一般原则是：① 减少访盘冲突 多个事务并发访问同一磁盘组会产生访盘冲突而引发等待，如果事务访问数据能均匀分布在不同磁盘组上并可以并发执行I/O，从而提高数据库访问速度。② 分散热点数据 在数据库中数据被访问的频率是不均匀的，有些经常被访问的数据称为热点数据（Hot Spot Data），此类数据宜分散存放于各个磁盘组上以均衡各个盘组的负担。 5.5.3分区设计 * ③ 缓解系统瓶颈 对于数据库中的某些数据，如数据字典和数据目录等，由于对其访问频率很高，如果保证对它们的访问，就有可能直接影响到整个系统的效率。在这种情况下，可以将某个盘组固定专供使用，以保证对其快速访问。 5.5.3分区设计 * 数据库建立实施主要包括：数据库建立，数据库调试和数据库重组等。(1) 数据库建立数据库的建立包括两部分内容，即数据模式的建立与数据加载。① 数据模式建立 数据模式由DBA负责建立，DBA利用RDBMS中的DDL语言定义数据库名，定义表及相应属性，定义主键、索引、集簇、完整性约束、用户访问权限，申请空间资源，定义分区等。此外，还要定义视图。 5.6 数据库建立与管理 5.6.1数据库建立实施 * ② 数据加载 在定义数据模式之后即可加载数据，DBA可以编制加载程序将外界数据加载至数据模式内，从而完成数据库的建立。(2) 数据库调试在数据库建立并经一段时间的运行，往往会产生一些不适应的情况，此时，需要对其作调整，数据库的 5.6.1数据库建立实施 * 调整一般由DBA完成，调整包括下面一些内容：● 调整关系模式与视图使之更能适应用户的需求。● 调整索引与集簇使数据库性能与效率更佳。● 调整分区、数据库的缓冲区大小以及并发控制情形，使得数据库能够保持良好的物理性能。 5.6.1数据库建立实施 * (3) 数据库重组数据库经过一段时间运行之后，其性能会逐步下降，下降的原因主要是由于不断的修改、删除和插入运算所造成的，由于不断的删除而造成盘内废块增多而影响I/O速度，由于不断的删除与插入而造成集簇的性能下降，同时造成存储空间分配的零散化，使得一个完整的表的空间分散，从而造成存取效率下降。基于上述原因，需要对数据库进行重新整理，重新调整存储空间，此种工作称之为数据库重组。 5.6.1数据库建立实施 * (1)数据库安全性与完整性控制数据库是一种重要资源，安全性是极端重要的，DBA应当采取措施保证数据不受非法盗用与破坏，数据的安全性包括以下内容：① 通过设置权限管理、口令、跟踪及审计功能以