Sybase数据库的碎片整理

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摘自[时代朝阳数据库技术中心]

  对于像Sybase这样的大型DBMS系统而言,作为OLTP(联机事务处理)应用的基石,它需要能每天24小时,每年365天不间断运行。由于其应用程序每天对数据库进行大量的插入、更新、删除等操作,在数据库的物理存储介质上产生了大量存储碎片,从而影响了存储的效率以及数据库应用运行的速度。是否可以像Windows操作系统的“碎片整理”程序一样,整理这些碎片,从而优化数据库存储,提高数据库的运行速度呢?答案是肯定的。本文将介绍Sybase数据库的碎片类型以及碎片整理方法。
碎片类型

  由于Sybase是通过OAM页、分配单元和扩展页来管理数据的,所以对OLTP应用的Database Server会十分频繁地进行数据删除、插入和更新等操作,时间一长就会出现以下几种情况:

1. 页碎片

  即本来可以存放在一个页上的数据却分散地存储在多个页上。如果这些页存储在不同的扩展单元上,Database Server就要访问多个扩展单元,因此降低了系统性能。

2. 扩展单元碎片

  在堆表中,当删除数据链中间的记录行时,会出现空页。随着空页的累积,扩展单元的利用率也会下降,从而出现扩展单元碎片。带cluster index的table也有可能出现扩展单元碎片。

当有扩展单元碎片存在,会出现以下问题:

对表进行处理时,常常出现死锁;
利用较大的I/O操作或增加I/O缓冲区的大小也无法改变较慢的I/O速度;
行操作的争用。

3. 扩展单元遍历

  带有cluster index的table会由于插入记录而导致页分裂,但当删除记录后,页会获得释放,从而形成跨几个扩展单元和分配单元的数据,而要访问该数据就必须遍历几个扩展单元和分配单元。这将导致访问/查询记录的时间大大延长,开始时数据库的性能虽然较高,但使用一段时间后性能就会下降等问题。

  实际上,数据在存储空间上排列得越紧密有序,Database Server访问的速度就越快,消除碎片有助于提高系统的性能和更有效地利用数据存储空间。

碎片优化方法

  处理碎片有多种方法,如重新定义table的填充因子,根据table的定义删除并重新创建索引、重建表等。
  本文给出的方法是通过BCP实用程序将用户数据库的数据以文本形式导出,然后将用户数据库彻底清空、截断,再将文本数据导入到数据库,从而达到消除碎片的目的,具有通用性。

下面以Sun Solaris 7操作系统下的Sybase Adaptive Server Enterprise 11.5为例,说明整理数据库数据的具体方法。

1. 备份数据库

  为防止在数据库碎片整理过程中出现不可预见的问题,有必要先备份数据库。

2. 创建bcp out脚本并导出数据

创建包含下列SQL语句的文件:
cre_bcp_out.sql
select “bcp” + name + “out ./” + name + “_out.txt -Udboname -Pdbopwd -Ssys_name -c”
from sysobjects where type = ‘U’
order by name
go
isql -Udboname -Pdbopwd -Ssystemname < cre_bcp_out. sql > b_out
编辑输出文件,去掉文件第一行和最后两行无关的字符:vi b_out
执行脚本,将数据库的数据导出到文本文件:sh b_out

3. 创建truncate table脚本并截断数据库

创建包含下列SQL语句的文件:
cre_trunc_out.sql
select “truncate table” + name from sysobjects where type = ‘U’
order by name
go
isql -Udboname -Pdbopwd -Ssystemname < cre_ trunc_out. sql > trunc_out. sql
编辑输出文件,去掉文件第一行和最后两行无关的字符,并在最后一行加入 go构成完整的SQL语句:vi trunc_out
执行以下语句,清空数据库的数据:
isql -Udboname -Pdbopwd < trunc_out. sql

4. 创建bcp in脚本并导入数据

创建包含下列SQL语句的文件:
cre_bcp_in. sql
select “bcp” + name + “in ./” + name + “_out.txt -Udboname -Pdbopwd -Ssys_name -c”from sysobjects where type = ‘U’
order by name
go
isql -Udboname -Pdbopwd -Ssystemname < cre_ bcp_in. sql > b_in
编辑输出文件,去掉文件第一行和最后两行无关的字符:vi b_in
从文本中导入数据:sh b_in

5. 更新数据库状态

  Sybase不自动维护索引的统计信息,当用truncate table截断数据库时,索引并没有改变,所以必须用update statistics来确保索引的统计信息对应当前表数据的统计。

创建包含下列SQL语句的文件:
cre_upd_st. sql
select “update statistics” + name from sysobjects where type = “U” order by name
go
isql -Udboname -Pdbopasswd -Ssystemname < cre_upd_st. sql > upd_st. sql
编辑输出文件,去掉文件第一行和最后两行无关的字符,在最后一行加入 go构成完整的SQL语句:
vi upd_st. sql
更新数据库状态:
isql -Udboname -Pdbopasswd -Ssystemname < upd_st. sql
至此,基本上完成了数据库用户表的碎片整理工作。

小 结

在整理过程中,有以下两点需要注意:

1. Tempdb的大小

  当Sybase执行bcp in脚本时,会占用导入数据2倍的tempdb空间,因此在执行前要仔细估计最大的table的大小,保证有足够的tempdb空间。当空间不够时,要考虑用分割table或删除陈旧数据的方法缩小table的大小,或者考虑增加tempdb的大小。

2. 数据库配置选项的设置

  当数据库执行bcp in脚本时会产生大量的log,为保证bcp in进程不致因为log溢出而中断,应该设置database的选项“truncate log on chkpt”为“true”。

  虽然Sybase数据库是自优化的,但只要数据库是动态的,数据库碎片现象就会存在。在OLTP应用的场合,随着数据的不断增大,系统变得越来越缓慢,并且经常出现死锁时,应该检查数据库的碎片,并且采用以上方法进行优化。

  实际上,应该定期做数据库的碎片整理,保证数据库的物理存储经常处于最优状态,相对于增加硬件而言,这是一种更好的保持数据库性能的低成本的途径。

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