Лекция №5, Физическая организация реляционной базы данных

Введение

1. Организация записей в файлах

2. Хешированнные файлы

3. Индексированные файлы

4. Операции с поиском по неключевым полям

5. Операции по частичному соответствию

На физическом уровне данные хранятся в виде записей, сопоставленных кортежам отношений. Запись включает в себя поля, сопоставленные атрибутам отношения. Запись может иметь дополнительное поле заголовка, содержащее флаги и указатели. Форматом записи называют перечень имен полей с указанием длины каждого поля.

Нередко каждому отношению сопоставляют отдельный файл.

На физическом уровне выполняются следующие типичные операции:

- добавить запись;

- удалить запись;

- модифицировать запись;

- вывести запись.

Все операции включают в себя поиск записи с заданным ключом.

При добавлении записи также следует предусматривать предварительный поиск записи с тем же ключом. В данном случае может быть обнаружена ошибка либо проектировщика СУБД (если “ключ” не оказался ключом), либо пользователя (если он повторяет занесение записи).

В случае удаления записи целесообразно только пометить ее как удаленную установкой соответствующего флага “удаления”. Этот флаг необходимо проверять при модификации или выводе записи с целью обнаружения ошибочной ссылки на удаленную запись.

В настоящее время базы данных размещаются на магнитном диске. Эта особенность должна учитываться при проектировании физической организации базы данных. Дело в том, что при обращении к диску через файловую управляющую систему данные передаются блоками, часто называемыми секторами. Типичный размер сектора 512 байтов. Файл размещается в кластерах, представляющих собой несколько подряд расположенных секторов. Кластеры применяются для слежения за использованием дискового пространства. Больший размер кластера по сравнению с сектором сокращает объем информации, необходимой для управления размещением; правда, при размещении небольших файлов имеет место существенное недоиспользование диска.

Итак, обмен с диском выполняется секторами. Если запись переходит границу сектора, то необходимы два обращения к диску. В случае записей, значительно меньших размера сектора, снижение быстродействия СУБД будет незначительным. Но в случае записей, имеющих длину больше половины сектора, быстродействие СУБД понизится в два раза.