Fyzické uložení dat a indexy

Fyzické uložení dat a indexy Michal Valenta Katedra softwarového inženýrství Fakulta informaˇcních technologií ˇ Ceské vysoké uˇcení technické v Praze c

Michal Valenta, 2016

BI-DBS, LS 2015/16 https://edux.fit.cvut.cz/courses/BI-DBS/

ˇ Michal Valenta (FIT CVUT)

Fyzické uložení dat a indexy

Databázové systémy 2016

1 / 18

Ruzné ˚ úrovneˇ pohledu na data




2 / 18

Oracle – fyzická a logická struktura databáze




3 / 18

Oracle – fyzická struktura databáze




4 / 18

Dvou a vícevrstvá architektura




5 / 18

Oracle – fyzická organizace relaˇcní tabulky




6 / 18

Adresa ˇrádku (Oracle, ale podobneˇ i jinde)




7 / 18

Index typu B*-Tree CREATE INDEX nazev_idx on Titul (nazev); CREATE UINIQUE INDEX titul_id_idx on Titul (titul_id);




8 / 18

Index typu B-Tree - charakteristika ˇ B - strom (ˇrádu m) je m-ární strom, splnující následující omezení Koˇren má nejméne 2 potomky, pokud není listem každý uzel kromeˇ koˇrene a listu má nejméneˇ [m/2] a nejvýše m potomku˚ každý uzel ma nejméneˇ dm/2e − 1 a nejvíce m − 1 datových záznamu˚ ˇ (vetšinou jen klíˇcu) ˚ všechny cesty ve stromeˇ jsou stejneˇ dlouhé data v nelistovém ulzu jsou organizována p0 (k1 , p1 ), (k2 , p2 ), ..., (kn , pn ), u I kde p , p , ..., p jsou ukazatele na potomky n 0 1 I k , k , ..., k jsou klíˇ ce n 0 1 I u je nevyužitý prostor I záznamy(k , p ) jsou uspoˇ rádany vzestupneˇ podle klíˇcu˚ i i I dm/2e − 1 <= n <= m − 1 odpovídá-li ukazateli pi , kde i ∈< 1, n > podstrom U(pi ) platí: I (i) pro každé k ∈ U(p i−1 ) je k <= ki I (ii) pro každé k ∈ U(p ) je k > k i i listy obsahují úplnou množinu klíˇcu˚ a mohou se lišit strukturou. ˇ Michal Valenta (FIT CVUT)



9 / 18

Bitmapové indexy




10 / 18

Použití bitmapového indexu pˇri vyhodnocení dotazu




11 / 18

Použití bitmapového indexu pˇri vyhodnocení dotazu ˇ Výberová podmínka s operátorem IN Výberová podmínka s operátorem AND/OR




12 / 18

Porovnání indexu˚ B-strom a Bitmap




13 / 18

Indexoveˇ organizovaná tabulka (Index-organized table)




14 / 18

Shluk (Cluster)




15 / 18

Pˇrístup k SQL z aplikace fáze zpracování dotazu I I I I I

parse bind execute fetch + struktura pro návrat chybového kódu

standardizované API a drivery (ODBC, JDBC, ...) specifické knihovny (PHP, ...) ˇ vetšinou API kopíruje fáze zpracování SQL dotazu ˇ používání databáze: ... a pˇrístupy, které odstinují hibernate, tapestry, .... Ruby on Rails, JAXB, ....




16 / 18

Další techniky zrychlení pˇrístupu k datum ˚ Pˇripomenutí pojmu: ˚ OLTP versus DSS systémy ˇ plán, cena dotazu optimalizace dotazu, provádecí fáze zpracování dotazu (pˇríkazu) Používané techniky: zavedení redundance, materializované pohledy ˇ pro data, ale také pro parsované využítí vyrovnávacích pametí SQL pˇríkazy a kurzory Optimalizace aplikace a databáze: návrh struktury (normalizace vs. denormalizace) speciální struktury pro uložení dat ˇ dotazu, optimalizace dotazu˚ (zjištení ˚ které je tˇreba optimalizovat) ˇ - velikost a struktura) systémové zdroje (pamet’ konfigurace serveru (disky, parametry databáze, zálohování) ˇ Michal Valenta (FIT CVUT)



17 / 18

K zapamatování (relaˇcní) databáze bez indexu˚ nefungují rozumneˇ – indexy jsou ˇ data) nutné (pro vetší ˇ DB stroj cˇ asto nekteré indexy vytváˇri automaticky kvuli ˚ kontrole IO (PK, UK) ˇ používají indexy na bázi B-stromu˚ (tam, kde v OLTP se nejˇcasteji jsou data (skoro) unikátní) kde jsou data velmi neunikátní (napˇr. pohlaví) a potˇrebuji indexovat, tam se používají bitmapové indexy indexy je tˇreba udržovat (zjednodušeneˇ – ušetˇrím na dotazech, platím více pˇri DML) klíˇc indexu (indexované atributy) muže ˚ být složený / jednoduchý index muže ˚ být unikátní / neunikátní. Kromeˇ tzv “heap table” máme k dispozici další fyzické struktury – v Oracle IOT a cluster ˇ Michal Valenta (FIT CVUT)



18 / 18

Fyzické uložení dat a indexy

Recommend Documents