簡(jiǎn)介

對(duì)于剛涉足 DB2 領(lǐng)域的 DBA 或未來的 DBA 而言，新數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和性能選擇可能會(huì)很令人困惑。在本文中，我們將討論 DBA 要做出重要選擇的兩個(gè)方面：表空間和緩沖池。表空間和緩沖池的設(shè)計(jì)和調(diào)優(yōu)會(huì)對(duì) DB2 服務(wù)器的性能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，因此我們將著重討論這些活動(dòng)。

在我們的示例中，我們將使用 DB2 V8.1 企業(yè)服務(wù)器版。大多數(shù)示例也適用于低級(jí)版本。我們會(huì)讓您知道某個(gè)示例是否只適用于 V8.1。

在 第 1 節(jié)中，我們將從定義表空間的類型開始，并將說明 DB2 如何將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在表空間中。我們將介紹配置選項(xiàng)并向您介紹創(chuàng)建和管理表空間的整個(gè)過程。接下來，我們將著重討論 緩沖池，介紹緩沖池是什么以及如何創(chuàng)建和使用它。在 第 2 節(jié)中，我們將結(jié)合這兩個(gè)方面并討論該如何組織緩沖池和表空間才能獲得最佳性能。

第 1 節(jié)：定義

表空間

數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在許多表空間中。可以認(rèn)為表空間是孩子而數(shù)據(jù)庫(kù)是其父母，其中表空間（孩子）不能有多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（父母）。由于表空間有不同用途，因此根據(jù)它們的用途和管理方式將它們分類。根據(jù)用途有五種不同的表空間：

• 目錄表空間

  每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)目錄表空間，它是在發(fā)出 CREATE DATABASE 命令時(shí)創(chuàng)建的。目錄表空間被 DB2 命名為 SYSCATSPACE，它保存了系統(tǒng)目錄表。總是在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)創(chuàng)建該表空間。

• 常規(guī)表空間

  常規(guī)表空間保存表數(shù)據(jù)和索引。它還可以保存諸如大對(duì)象（Large Object，LOB）之類的長(zhǎng)數(shù)據(jù)，除非這些數(shù)據(jù)顯式地存儲(chǔ)在長(zhǎng)表空間中。如果某些表空間是數(shù)據(jù)庫(kù)管理的空間（Database Managed Space，DMS），則可以將表及其索引分別放到單獨(dú)的常規(guī)表空間中。我們將在本文后面定義 DMS 和系統(tǒng)管理的空間（System Managed Space，SMS）之間的區(qū)別。每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中必須至少有一個(gè)常規(guī)表空間。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)指定該表空間的缺省名為 USERSPACE1。

• 長(zhǎng)表空間

  長(zhǎng)表空間用于存儲(chǔ)長(zhǎng)型或 LOB 表列，它們必須駐留在 DMS 表空間中。它們還可以存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化類型的列或索引數(shù)據(jù)。如果沒有定義長(zhǎng)表空間，那么將把 LOB 存儲(chǔ)在常規(guī)表空間中。長(zhǎng)表空間是可選的，缺省情況下一個(gè)都不創(chuàng)建。

• 系統(tǒng)臨時(shí)表空間

  系統(tǒng)臨時(shí)表空間用于存儲(chǔ) SQL 操作（比如排序、重組表、創(chuàng)建索引和連接表）期間所需的內(nèi)部臨時(shí)數(shù)據(jù)。每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)必須至少有一個(gè)系統(tǒng)臨時(shí)表空間。隨數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建的系統(tǒng)臨時(shí)表空間的缺省名為 TEMPSPACE1。

• 用戶臨時(shí)表空間

  用戶臨時(shí)表空間存儲(chǔ)已聲明的全局臨時(shí)表。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)不存在用戶臨時(shí)表空間。至少應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)用戶臨時(shí)表空間以允許定義已聲明的臨時(shí)表。用戶臨時(shí)表空間是可選的，缺省情況下一個(gè)都不創(chuàng)建。

表空間管理

可以用兩種不同的方式管理表空間：

• 系統(tǒng)管理的空間（SMS）

  SMS 表空間由操作系統(tǒng)進(jìn)行管理。容器被定義成常規(guī)操作系統(tǒng)文件，并且是通過操作系統(tǒng)調(diào)用訪問的。這意味著所有的常規(guī)操作系統(tǒng)功能將處理以下內(nèi)容：操作系統(tǒng)將緩沖 I/O；根據(jù)操作系統(tǒng)約定分配空間；如有必要就自動(dòng)擴(kuò)展表空間。但是，不能從 SMS 表空間刪除容器，并且僅限于將新的容器添加到分區(qū)的數(shù)據(jù)庫(kù)。前一節(jié)中所說明的那三個(gè)缺省表空間都是 SMS。

• 數(shù)據(jù)庫(kù)管理的空間（DMS）

  DMS 表空間是由 DB2 管理的。可以將容器定義成文件（在創(chuàng)建表空間時(shí)將把給定的大小全部分配給它們）或設(shè)備。分配方法和操作系統(tǒng)允許多少 I/O，DB2 就可以管理多少 I/O。可以通過使用 altER TABLESPACE 命令來擴(kuò)展容器。還可以釋放未使用的那部分 DMS 容器（從 V8 開始）。

下面是一個(gè)示例，向您說明該如何增大容器大小（V7 和 V8 都支持此功能）：

ALTER TABLESPACE TS1 RESIZE (FILE '/conts/cont0' 2000, DEVICE '/dev/rcont1' 2000, FILE 'cont2' 2000)

請(qǐng)注意，只有 V8 才支持將原始容器的大小調(diào)整得更小。

如何創(chuàng)建和查看表空間

當(dāng)您創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，將創(chuàng)建三個(gè)表空間（SYSCATSPACE、TEMPSPACE1 和 USERSPACE1）。通過使用 DB2 命令窗口（Command Window）或 UNIX 命令行，創(chuàng)建一個(gè)名為 testdb 的數(shù)據(jù)庫(kù)，連接至該數(shù)據(jù)庫(kù)，然后列出表空間：

CREATE DATABASE testdb CONNECT TO testdb LIST TABLESPACES

下面的 清單 1顯示了 LIST TABLESPACES 命令的輸出。

清單 1. LIST TABLESPACES 命令的輸出

Tablespaces for Current Database Tablespace ID = 0 Name = SYSCATSPACE Type = System managed space Contents = Any data State = 0x0000 Detailed explanation: Normal Tablespace ID = 1 Name = TEMPSPACE1 Type = System managed space Contents = System Temporary data State = 0x0000 Detailed explanation: Normal Tablespace ID = 2 Name = USERSPACE1 Type = System managed space Contents = Any data State = 0x0000 Detailed explanation: Normal

上面所示的這三個(gè)表空間是通過 CREATE DATABASE 命令自動(dòng)創(chuàng)建的。用戶可以通過在該命令中包含表空間說明來覆蓋缺省的表空間創(chuàng)建，但是在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)必須創(chuàng)建一個(gè)目錄表空間和至少一個(gè)常規(guī)表空間，以及至少一個(gè)系統(tǒng)臨時(shí)表空間。通過使用 CREATE DATABASE 命令或以后使用 CREATE TABLESPACE 命令，可以創(chuàng)建更多的所有類型的表空間（目錄表空間除外）。

容器

每個(gè)表空間都有一個(gè)或多個(gè)容器。重申一次，您可以認(rèn)為容器是孩子，而表空間是其父母。每個(gè)容器只能屬于一個(gè)表空間，但是一個(gè)表空間可以擁有許多容器。可以將容器添加到 DMS 表空間，或者從 DMS 表空間中刪除容器，而且可以更改容器的大小。只能將容器添加到某個(gè)分區(qū)中分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)上的 SMS 表空間，在添加之前該分區(qū)還未給表空間分配容器。添加新的容器時(shí)，將啟動(dòng)一個(gè)自動(dòng)的重新均衡操作以便將數(shù)據(jù)分布到所有容器上。重新均衡操作不會(huì)妨礙對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)訪問。

表空間設(shè)置

可以在創(chuàng)建表空間時(shí)給它們指定許多設(shè)置，或者也可以稍后使用 altER TABLESPACE 語句時(shí)指定其設(shè)置。

• 頁大小（Page size）

  定義表空間所使用的頁大小。所支持的大小為 4K、8K、16K 和 32K。頁大小根據(jù)下表限定了可放到表空間中的表的行長(zhǎng)度和列數(shù)：

  表 1. 頁大小的含義

  頁大小	行大小	限制列數(shù)	限制最大容量
  4 KB	4 005	500	64 GB
  8 KB	8 101	1 012	128 GB
  16 KB	16 293	1 012	256 GB
  32 KB	32 677	1 012	512 GB

  表空間最多可包含 16384 個(gè)頁，因此選擇較大的頁大小可以增加表空間的容量。

• 擴(kuò)展塊大小（Extent size）

  指定在跳到下一個(gè)容器之前將寫到當(dāng)前容器中的頁數(shù)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理器反復(fù)循環(huán)使用所有容器。該參數(shù)只有在表空間中有多個(gè)容器時(shí)才起作用。

• 預(yù)取大小（Prefetch size）

  指定當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)預(yù)取時(shí)將從表空間讀取的頁數(shù)。預(yù)取操作在查詢引用所需的數(shù)據(jù)之前讀入這些數(shù)據(jù)，這樣一來查詢就不必等待執(zhí)行 I/O 了。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理器確定順序 I/O 是適當(dāng)?shù)模⑶掖_定預(yù)取操作可能有助于提高性能時(shí)，它就選擇預(yù)取操作。

• 開銷（Overhead）和傳送速率（Transfer rate）

  這些值用于確定查詢優(yōu)化期間的 I/O 成本。這兩個(gè)值的測(cè)量單位都是毫秒，而且它們應(yīng)當(dāng)分別是所有容器開銷和傳送速率的平均值。開銷是與 I/O 控制器活動(dòng)、磁盤尋道時(shí)間和旋轉(zhuǎn)延遲時(shí)間相關(guān)聯(lián)的時(shí)間。傳送速率是將一個(gè)頁讀入內(nèi)存所必需的時(shí)間量。它們的缺省值分別是 24.1 和 0.9。可以根據(jù)硬件規(guī)格計(jì)算這些值。

CREATE TABLESPACE 語句的示例

下列語句將創(chuàng)建一個(gè)常規(guī)表空間。所討論的所有設(shè)置都是為了進(jìn)行說明。

CREATE TABLESPACE USERSPACE3 PAGESIZE 8K MANAGED BY SYSTEM USING ('d:\\usp3_cont1', 'e:\\usp3_cont2', 'f:\\usp3_cont3') EXTENTSIZE 64 PREFETCHSIZE 32 BUFFERPOOL BP3 OVERHEAD 24.1 TRANSFERRATE 0.9

如何查看表空間的屬性和容器

指定 LIST TABLESPACES 命令的 SHOW DETAIL 選項(xiàng)將顯示其它信息：

LIST TABLESPACES SHOW DETAIL

清單 2顯示了 USERSPACE1 表空間的輸出。缺省情況下，將列出創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)所創(chuàng)建的那三個(gè)表空間。

清單 2. LlST TABLESPACES SHOW DETAIL 命令的輸出

Tablespaces for Current Database Tablespace ID = 2 Name = USERSPACE1 Type = System managed space Contents = Any data State = 0x0000 Detailed explanation: Normal Total pages = 336 Useable pages = 336 Used pages = 336 Free pages = Not applicable High water mark (pages) = Not applicable Page size (bytes) = 4096 Extent size (pages) = 32 Prefetch size (pages) = 16 Number of containers = 1

要列出容器，我們需要使用以上輸出中的 Tablespace ID：

LIST TABLESPACE CONTAINERS FOR 2

清單 3. LIST TABLESPACE CONTAINERS 命令的輸出

Tablespace Containers for Tablespace 2 Container ID = 0 Name = C:\\DB2\\NODE0000\\SQL00004\\SQLT0002.0 Type = Path

該命令將列出指定表空間中的所有容器。如上所示的路徑指向容器物理上所在的位置。

緩沖池

一個(gè)緩沖池是與單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)聯(lián)的，可以被多個(gè)表空間使用。當(dāng)考慮將緩沖池用于一個(gè)或多個(gè)表空間時(shí)，必須保證表空間頁大小和緩沖池頁大小對(duì)于緩沖池所“服務(wù)”的所有表空間而言都是一樣的。一個(gè)表空間只能使用一個(gè)緩沖池。

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)名為 IBMDEFAULTBP 的缺省緩沖池，所有的表空間都共享該緩沖池。可以使用 CREATE BUFFERPOOL 語句添加更多的緩沖池。緩沖池的缺省大小是 BUFFPAGE 數(shù)據(jù)庫(kù)配置參數(shù)所指定的大小，但是可以通過在 CREATE BUFFERPOOL 命令中指定 SIZE 關(guān)鍵字來覆蓋該缺省值。足夠的緩沖池大小是數(shù)據(jù)庫(kù)擁有良好性能的關(guān)鍵所在，因?yàn)樗梢詼p少磁盤 I/O 這一最耗時(shí)的操作。大型緩沖池還會(huì)對(duì)查詢優(yōu)化產(chǎn)生影響，因?yàn)楦嗟墓ぷ骺稍趦?nèi)存中完成。

基于塊的緩沖池
V8 允許您留出緩沖池的一部分（最高可達(dá) 98%）用于基于塊的預(yù)取操作。基于塊的 I/O 可以通過將塊讀入相鄰的內(nèi)存區(qū)而不是將它分散裝入單獨(dú)的頁，來提高預(yù)取操作的效率。每個(gè)緩沖池的塊大小必須相同，并且由 BLOCKSIZE 參數(shù)進(jìn)行控制。該值等于塊的大小（單位為頁），從 2 到 256，缺省值為 32。

擴(kuò)展存儲(chǔ)器
DB2 不將擴(kuò)展存儲(chǔ)器用于緩沖區(qū)。但是，可以用擴(kuò)展存儲(chǔ)器來高速緩存內(nèi)存頁，使得從內(nèi)存移出頁變得更快。

CREATE BUFFERPOOL 語句的示例

下面是 CREATE BUFFERPOOL 語句的一個(gè)示例：

CREATE BUFFERPOOL BP3 SIZE 2000 PAGESIZE 8K

該緩沖池被分配給上面的 CREATE TABLESPACE 示例上的 USERSPACE3，并且在創(chuàng)建表空間之前創(chuàng)建該緩沖池。請(qǐng)注意，緩沖池和表空間的頁大小都是 8K，兩者是相同的。如果您在創(chuàng)建緩沖池之后創(chuàng)建表空間，則可以省去 CREATE TABLESPACE 語句中的 BUFFER POOL BP3 語法。相反，可以使用 altER TABLESPACE 命令將緩沖池添加到現(xiàn)有的表空間：

ALTER TABLESPACE USERSPACE3 BUFFERPOOL BP3

如何查看緩沖池屬性

通過查詢 SYSCAT.BUFFERPOOLS 系統(tǒng)視圖可以列出緩沖池信息：

SELECT * FROM SYSCAT.BUFFERPOOLS BPNAME BUFFERPOOLID NGNAME NPAGES PAGESIZE ES ------------------ ------------ ------------------ ----------- ----------- -- IBMDEFAULTBP 1 - 250 4096 N 1 record(s) selected.

要找出哪個(gè)緩沖池被分配給了表空間，請(qǐng)運(yùn)行下面這個(gè)查詢：

SELECT TBSPACE, BUFFERPOOLID FROM SYSCAT.TABLESPACES TBSPACE BUFFERPOOLID ------------------ ------------ SYSCATSPACE 1 TEMPSPACE1 1 USERSPACE1 1 3 record(s) selected.

可以在上一個(gè)查詢中找到 BUFFERPOOLID，該查詢使您能夠看到每個(gè)表空間與哪個(gè)緩沖池相關(guān)聯(lián)。

數(shù)據(jù)庫(kù)如何保存表空間的可視化圖表

既然我們已經(jīng)描述了表空間和緩沖池是什么以及如何創(chuàng)建它們，那么就讓我們研究一下有關(guān)如何在數(shù)據(jù)庫(kù)中將它們直觀地組織起來的示例。

圖 1. 表空間和緩沖池

wieser1.gif

該數(shù)據(jù)庫(kù)有 5 個(gè)表空間：一個(gè)目錄表空間、兩個(gè)常規(guī)表空間、一個(gè)長(zhǎng)表空間和一個(gè)系統(tǒng)臨時(shí)表空間。沒有創(chuàng)建用戶臨時(shí)表空間。另外有 8 個(gè)容器。

在這個(gè)方案中，緩沖池可能如下分配：
將 BP1（4K）分配給 SYSCATSPACE 和 USERSPACE2
將 BP2（8K）分配給 USERSPACE1
將 BP3（32K）分配給 LARGESPACE 和 SYSTEMP1

第 2 節(jié)：性能含義

一般而言，在物理設(shè)備上設(shè)計(jì)如何放置表空間和容器時(shí)，目標(biāo)是使 I/O 并行性和緩沖區(qū)利用率達(dá)到最優(yōu)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)全面了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序。只有這樣您才能確定類似于下面這樣的問題：將兩張表分隔到不同的設(shè)備會(huì)不會(huì)產(chǎn)生并行 I/O，或者，是否應(yīng)當(dāng)在單獨(dú)的表空間中創(chuàng)建表以便可以對(duì)它進(jìn)行完全緩沖。

設(shè)計(jì)新數(shù)據(jù)庫(kù)的物理布局應(yīng)當(dāng)從設(shè)計(jì)表空間的組織開始：

1. 第一步是確定表設(shè)計(jì)所給出的約束。這些可能會(huì)導(dǎo)致必須使用多個(gè)常規(guī)表空間。
2. 第二步是考慮如果讓表空間中的表具有不同的設(shè)置，是否有可能顯著提高性能。
3. 一旦作出了一個(gè)試驗(yàn)性的表空間設(shè)計(jì)，那么就必須考慮緩沖池的利用率。這可能會(huì)使前面的表空間設(shè)計(jì)產(chǎn)生一些變化。
4. 最后，必須給表空間分配容器。

這個(gè)是一個(gè)有反復(fù)的過程，應(yīng)該通過壓力測(cè)試和基準(zhǔn)測(cè)試驗(yàn)證該設(shè)計(jì)。很顯然，實(shí)現(xiàn)最佳的設(shè)計(jì)可能需要花費(fèi)大量精力，并且僅當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)性能必須可能是最佳時(shí)才能證明設(shè)計(jì)是最佳的。通常：

• 從最簡(jiǎn)單的可行設(shè)計(jì)入手。
• 只有根據(jù)測(cè)試證明有充分的性能理由時(shí)才增加復(fù)雜性。

通常，為了降低管理和保持一個(gè)較為簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，稍微降低一點(diǎn)性能是值得的。DB2 具有一種非常成熟的資源管理邏輯，往往不用進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)就能產(chǎn)生非常好的性能。

表空間組織

通常應(yīng)該將目錄表空間和系統(tǒng)臨時(shí)表空間作為 SMS 分配。沒有必要擁有多個(gè)具有相同頁大小的臨時(shí)表空間，通常只需一個(gè)具有最大頁大小的臨時(shí)表空間就夠了。

突出的問題在于是否要將用戶數(shù)據(jù)分割到多個(gè)表空間中。一個(gè)考慮因素是頁的利用率。不能將行分割到不同的頁，因此具有長(zhǎng)行的表需要有合適的頁大小。但是，一個(gè)頁上的行不能超過 255 個(gè)，因此具有較短行的表不能利用整個(gè)頁。例如，在頁大小為 32K 的表空間中放置行長(zhǎng)度為 12 字節(jié)的表，它大約只能利用每個(gè)頁的 10%（即，（255 行 * 12 字節(jié) + 91 字節(jié)的開銷） / 32k 頁大小 = ~10%）。

如果表很大，這只是一個(gè)考慮因素，因此浪費(fèi)的空間就非常大。它還會(huì)使 I/O 和緩存的效率降低，因?yàn)槊總€(gè)頁的實(shí)際有用內(nèi)容很少。如果可以將表放到具有較小頁的表空間中，以及可以充分利用較大的頁大小，那么最常用的訪問方法將確定哪一個(gè)更好。如果通常是順序訪問大量行（該表可能進(jìn)行了群集），那么比較大的頁大小會(huì)比較有效。如果隨機(jī)訪問行，那么較小的頁大小可以允許 DB2 更好地利用緩沖區(qū)，因?yàn)橥瑯拥拇鎯?chǔ)區(qū)域可以容納更多頁。

一旦根據(jù)頁大小對(duì)表進(jìn)行了分組，那么訪問頻率和類型將確定把數(shù)據(jù)進(jìn)一步分組到獨(dú)立的表空間中是否有意義。每張表根據(jù)自己被最頻繁訪問的方式，可以具有一組最有效的表空間設(shè)置：PAGESIZE、EXTENTSIZE 和 PREFETCHSIZE。上面已介紹了 PAGESIZE。EXTENTSIZE 是在將數(shù)據(jù)寫入到下一個(gè)容器之前寫入到當(dāng)前容器中的數(shù)據(jù)的頁數(shù)（如果表空間中存在多個(gè)容器的話）。

PREFETCHSIZE 指定在執(zhí)行數(shù)據(jù)預(yù)取時(shí)將從表空間讀取的頁數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理器確定順序 I/O 是適當(dāng)?shù)模⑶掖_定預(yù)取操作可能有助于提高性能時(shí)，會(huì)使用預(yù)取操作（通常是大型表掃描）。比較好的做法是將 PREFETCHSIZE 值顯式地設(shè)置成表空間的 EXTENTSIZE 值與表空間容器數(shù)的乘積的倍數(shù)。例如，如果 EXTENTSIZE 是 32，并且表空間中有 4 個(gè)容器，那么理想的 PREFETCHSIZE 應(yīng)當(dāng)是 128、256 等等。如果一個(gè)或多個(gè)頻繁使用的表需要的這組參數(shù)的值不同于那些最適用于表空間其它表的性能的參數(shù)值，那么將這些表放入單獨(dú)的表空間可能會(huì)提高整體性能。

如果預(yù)取操作是表空間中的重要因素，那么請(qǐng)考慮留出一部分緩沖區(qū)用于基于塊的 I/O。塊大小應(yīng)當(dāng)?shù)扔?PREFETCHSIZE。

緩沖池的利用率

使用多個(gè)用戶表空間的最重要原因是管理緩沖區(qū)的利用率。一個(gè)表空間只能與一個(gè)緩沖池相關(guān)聯(lián)，而一個(gè)緩沖池可用于多個(gè)表空間。

緩沖池調(diào)優(yōu)的目標(biāo)是幫助 DB2 盡可能好地利用可用于緩沖區(qū)的內(nèi)存。整個(gè)緩沖區(qū)大小對(duì) DB2 性能有巨大影響，這是因?yàn)榇罅康捻摽梢燥@著地減少 I/O 這一最耗時(shí)的操作。但是，如果總的緩沖區(qū)大小太大，并且沒有足夠的存儲(chǔ)器可用來分配給它們，那么將為每種頁大小分配最少的緩沖池，性能就會(huì)急劇下降。要計(jì)算最大的緩沖區(qū)大小，DB2、操作系統(tǒng)以及其它任何應(yīng)用程序都必須考慮其它所有存儲(chǔ)器的利用率。一旦確定了總的可用大小，就可以將這個(gè)區(qū)域劃分成不同的緩沖池以提高利用率。如果有一些具有不同頁大小的表空間，那么每種頁大小必須至少有一個(gè)緩沖池。

擁有多個(gè)緩沖池可以將數(shù)據(jù)保存在緩沖區(qū)中。例如，讓我們假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)有許多頻繁使用的小型表，這些表通常全部都位于緩沖區(qū)中，因此訪問起來就非常快。現(xiàn)在讓我們假設(shè)有一個(gè)針對(duì)非常大的表運(yùn)行的查詢，它使用同一個(gè)緩沖池并且需要讀取比總的緩存區(qū)大小還多的頁。當(dāng)查詢運(yùn)行時(shí)，來自這些頻繁使用的小型表的頁將會(huì)丟失，這使得再次需要這些數(shù)據(jù)時(shí)就必須重新讀取它們。

如果小型表擁有自己的緩沖池，那么它們就必須擁有自己的表空間，因此大型查詢就不能覆蓋它們的頁。這有可能產(chǎn)生更好的整體系統(tǒng)性能，雖然這會(huì)對(duì)大型查詢?cè)斐梢恍┬〉呢?fù)面影響。經(jīng)常性地進(jìn)行調(diào)優(yōu)是為了實(shí)現(xiàn)整體的性能提高而在不同的系統(tǒng)功能之間做出的權(quán)衡。區(qū)分功能的優(yōu)先級(jí)并記住總吞吐量和使用情況，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行調(diào)整，這是非常重要的。

V8 所引入的新功能能夠在不關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下更改緩沖池大小。帶有 IMMEDIATE 選項(xiàng)的 altER BUFFERPOOL 語句會(huì)立刻生效，只要數(shù)據(jù)庫(kù)共享的內(nèi)存中有足夠的保留空間可以分配給新空間。可以使用這個(gè)功能，根據(jù)使用過程中的周期變化（例如從白天的交互式使用轉(zhuǎn)換到夜間的批處理工作）來調(diào)優(yōu)數(shù)據(jù)庫(kù)性能。

物理存儲(chǔ)器組織

一旦將表分布到多個(gè)表空間中，就必須決定它們的物理存儲(chǔ)器。表空間可以存儲(chǔ)在多個(gè)容器中，并且它可以是 SMS 或 DMS。SMS 更容易管理，對(duì)于包含許多不同的小型表的表空間（例如目錄表空間），尤其是那些包含 LOB 的表的表空間而言，SMS 可能是個(gè)不錯(cuò)的選擇。為了降低每次一頁地?cái)U(kuò)展 SMS 容器的開銷，應(yīng)當(dāng)運(yùn)行 db2empfa命令。這會(huì)將數(shù)據(jù)庫(kù)配置參數(shù) MULTIPAGE_ALLOC 的值設(shè)置成 YES。

DMS 通常有更好的性能，并且它提供了分別地存儲(chǔ)索引和 LOB 數(shù)據(jù)的靈活性。通常應(yīng)當(dāng)將一個(gè)表空間的多個(gè)容器分開存放在單獨(dú)的物理卷上。這可以提高某些 I/O 的并行性。當(dāng)有多個(gè)用戶表空間和多個(gè)設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮應(yīng)用程序邏輯，這樣就可以盡可能平均地在這些設(shè)備上分配工作負(fù)載。

RAID 設(shè)備有它們自己的特殊考慮。EXTENTSIZE 應(yīng)該等于 RAID 條帶大小或者是它的倍數(shù)。PREFETCHSIZE 應(yīng)該等于 RAID 條帶大小乘以 RAID 并行設(shè)備數(shù)（或者等于該乘積的倍數(shù)），這個(gè)值應(yīng)該是 EXTENTSIZE 的倍數(shù)。DB2 提供了自己的注冊(cè)表變量，允許您增強(qiáng)您的特定環(huán)境。通過執(zhí)行下面這個(gè)命令，可以在一個(gè)容器中啟用 I/O 并行性：

db2set DB2_PARALLEL_IO=*

另一個(gè)注冊(cè)表變量 DB2_STRIPED_CONTAINERS=ON 可以將容器標(biāo)記大小從一個(gè)頁更改成整個(gè)擴(kuò)展塊，因此就能使表空間擴(kuò)展塊和 RAID 條帶一致。

至于性能評(píng)估的其它方面，要知道某個(gè)更改是否有益，唯一穩(wěn)妥的方法就是進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。如果物理組織發(fā)生了更改，那么執(zhí)行該任務(wù)稍微有些復(fù)雜，這是因?yàn)檫@時(shí)要更改表空間必須要付出相當(dāng)大的精力。最實(shí)用的方法就是減少設(shè)計(jì)階段中的案例數(shù)，這樣的話稍后需要進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試的案例就比較少了。只有在性能極其重要并且不同的設(shè)計(jì)之間有可能存在顯著的性能差別時(shí)，才值得花時(shí)間和精力進(jìn)行嚴(yán)格的基準(zhǔn)測(cè)試來比較設(shè)計(jì)。應(yīng)當(dāng)把重點(diǎn)放在緩沖池上，確保沒有將它們分配到虛擬內(nèi)存中，并確保以最有效的方式利用它們。

有關(guān)移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的考慮事項(xiàng)

在將數(shù)據(jù)庫(kù)移到另一個(gè)系統(tǒng)之前，始終應(yīng)該重新評(píng)估它的調(diào)優(yōu)參數(shù)和物理組織，即便這些系統(tǒng)是同一種平臺(tái)也應(yīng)如此。在實(shí)際情況中，DBA 將經(jīng)過良好調(diào)優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)從具有 1 GB 內(nèi)存的 Windows 服務(wù)器復(fù)制到具有 256 MB 內(nèi)存的膝上型計(jì)算機(jī)中。在服務(wù)器上進(jìn)行連接所花的時(shí)間小于一秒，而在膝上型計(jì)算機(jī)中卻要用掉 45 分鐘。通過減少緩沖池大小和其它內(nèi)存參數(shù)就能解決這個(gè)問題。

如果平臺(tái)不一樣，那么這個(gè)問題就變得更難了。即使是在 UNIX 和 Windows 之間進(jìn)行移動(dòng)，在一個(gè)系統(tǒng)上已是最佳性能，在另一個(gè)系統(tǒng)上卻未必如此。如果復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)是為了進(jìn)行生產(chǎn)，那么應(yīng)當(dāng)重復(fù)調(diào)優(yōu)過程。如果必須將數(shù)據(jù)庫(kù)移到 zSeries?，那么這里討論的某些內(nèi)容則不適用，而應(yīng)該參考有關(guān)的手冊(cè)和紅皮書。在 iSeries 系統(tǒng)上，物理設(shè)置和調(diào)優(yōu)是在數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境之外一起完成的，應(yīng)當(dāng)參考 iSeries? 系統(tǒng)管理手冊(cè)。

結(jié)束語

我們?cè)诒疚闹薪榻B了許多內(nèi)容，但是您應(yīng)當(dāng)了解的有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和性能的知識(shí)決不僅限于此。我們著重討論了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的兩個(gè)比較大的問題，而沒有深入研究查詢優(yōu)化和應(yīng)用程序考慮事項(xiàng)的細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)是第一位的，因?yàn)檫@是其它所有事情的前提，因此您的初始規(guī)劃應(yīng)該非常全面。為了方便您的學(xué)習(xí)，我們?cè)谙旅嫣峁┝似渌?lián)機(jī)參考資料，這樣您就可以繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)本主題的內(nèi)容。

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