MYSQL数据库的物理设计都包括哪些内容,怎么设计

MYSQL数据库的物理设计都包括哪些内容,怎么设计,第1张

Log File物理结构

从 ib_logfile0和 ib_logfile1这两个文件的物理结构可以看出,在Log Header部分还是有些许差异的, ib_logfile0会多一些额外的信息,主要是checkpoint信息。

并且每个Block的单位是512字节,对应到磁盘每个扇区也是512字节,因此redo log写磁盘是原子写,保证能够写成功,而不像index page一样需要double write来保证安全写入。

我们依次从上到下来看每个Block的结构

Log File Header Block

Log Goup ID,可能会配置多个redo组,每个组对应一个id,当前都是0,占用4字节

Start LSN,这个redo log文件开始日志的lsn,占用8字节

Log File Number,总是为0,占用4字节

Created By,备份程序所占用的字节数,占用32字节

另外在ib_logfile0中会有两个checkpoint block,分别是 LOG_CHECKPOINT_1/ LOG_CHECKPOINT_2,两个记录InnoDB Checkpoint信息的字段,分别从文件头的第二个和第四个block开始记录,并且只在每组log的第一个文件中存在,组内其他文件虽然没有checkpoint相关信息,但是也会预留相应的空间出来。这里为什么有两个checkpoint的呢?原因是设计为交替写入,避免因为介质失败而导致无法找到可用的checkpoint的情况。

Log blocks

log block结构分为日志头段、日志记录、日志尾部

Block Header,占用12字节

Data部分

Block tailer,占用4字节

Block Header

这个部分是每个Block的头部,主要记录的块的信息

Block Number,表示这是第几个block,占用4字节,是通过LSN计算得来的,占用4字节

Block data len,表示该block中有多少字节已经被使用了,占用2字节

First Rec offet,表示该block中作为第一个新的mtr开始的偏移量,占用2字节

Checkpoint number,表示该log block最后被写入时的检查点的值,占用4字节

数据库设计6个基本步骤:需求分析;概念结构设计;逻辑结构设计;物理结构设计;数据库实施;数据库运行和维护。

特点: (1) 能真实、充分地反映现实世界,包括事物和事物之间的联系,能满足用户对数据的处理要求,是对现实世界的一个真实模型;2馆

(2)易于理解,从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见,用户的积极参与是数据库设计2成功的关键;

(3)易于更改,当应用环境和应用要求改变时,容易对概念模型修改和扩充;

(4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。概念结构的设计策略通常有四种。设计策略:(1)自顶向下,即首先定义全局概念结构的框架,然后逐步细化;

(2)自底向上,即首先定义各局部应用的概念结构,然后将它们集成起来,得到全局概念继构;(3)逐步扩张,首先定义最重要的核心概念结构,然后向外扩充,以滚雪球的方式逐步生求其他概念结构,直至总体概念结构;

(4)混合策略,即将自顶向下和自底向上相结合,用自顶向下策略设计一个全局概念结格框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。

答:(1)需求分析阶段:需求收集和分析,得到数据字典和数据流图。 (2)概念结构设计阶段:对用户需求综合、归纳与抽象,形成概念模型,用E-R图表示。(3)逻辑结构设计阶段:将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型。(4)数据库物理设计阶段:为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构。(5)数据库实施阶段:建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,程序试运行。(6)数据库运行和维护阶段:对数据库系统进行评价、调整与修改。

概念模型类似于工程设计蓝图。是物理设计的一个蓝本,在概念模型中很容易标识出表与表之间的关系、表的主外键、表级层次、分组等内容。

如果没有概念模型,而在设计时直接进行表的物理建表,就像沙堡一样容易崩溃

数据库设计可以分为概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计三个阶段。

(1)概念结构设计。这是数据库设计的第一个阶段,在管理信息系统的分析阶段,已经得到了系统的数据流程图和数据字典,现在要结合数据规范化的理论,用一种数据模型将用户的数据需求明确地表示出来。

概念数据模型是面向问题的模型,反映了用户的现实工作环境,是与数据库的具体实现技术无关的。建立系统概念数据模型的过程叫做概念结构设计。

(2)逻辑结构设计。根据已经建立的概念数据模型,以及所采用的某个数据库管理系统软件的数据模型特性,按照一定的转换规则,把概念模型转换为这个数据库管理系统所能够接受的逻辑数据模型。不同的数据库管理系统提供了不同的逻辑数据模型,如层次模型、网状模型、关系模型等。

(3)物理结构设计。为一个确定的逻辑数据模型选择一个最适合应用要求的物理结构的过程,就叫做数据库的物理结构设计。数据库在物理设备上的存储结构和存取方法称为数据库的物理数据模型。

数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库,它产生于距今六十多年前,随着信息技术和市场的发展,特别是二十世纪九十年代以后,数据管理不再仅仅是存储和管理数据,而转变成用户所需要的各种数据管理的方式。数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

在信息化社会,充分有效地管理和利用各类信息资源,是进行科学研究和决策管理的前提条件。数据库技术是管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等各类信息系统的核心部分,是进行科学研究和决策管理的重要技术手段。

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