數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)研究技術(shù)綜述

俞菲

摘要：在數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用過程中，其物理自調(diào)優(yōu)技術(shù)能夠促使其在資管理過程中進(jìn)行自調(diào)優(yōu)工作，從而可以使相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用更加準(zhǔn)確。要想研究數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)工作，就需要對數(shù)據(jù)庫自調(diào)優(yōu)工作的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹，對其應(yīng)用的經(jīng)典技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過擴(kuò)展相關(guān)應(yīng)用，能夠使技術(shù)可管理性更強(qiáng)，達(dá)到數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)技術(shù)的研究目標(biāo)。本文介紹了數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和各個(gè)技術(shù)的主要特色，同時(shí)對近年來的研究熱點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并根據(jù)相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的研究對未來的研究方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：物理自調(diào)優(yōu);物理結(jié)構(gòu);工作負(fù)載;物理空間搜索

前言

自管理數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用受到了廣泛青睞，所以對其研究熱度也逐漸升溫。隨著計(jì)算機(jī)硬件的逐漸發(fā)展，計(jì)算機(jī)性能的逐漸提高，使得海量數(shù)據(jù)的需求也更加旺盛，通過建立數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的功能也更加多樣化，同時(shí)也會(huì)使數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用變得更加復(fù)雜。數(shù)據(jù)庫管理員即使經(jīng)驗(yàn)豐富，也不能對復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的管理，所以需要應(yīng)用自管理技術(shù)，使數(shù)據(jù)庫內(nèi)容得到有效的管理。

1數(shù)據(jù)庫自管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

以前的數(shù)據(jù)庫管理一般都采用人工管理的方式，但是這種方式存在著人為失誤的可能，使其發(fā)展具有一定的局限性，所以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)資管理和調(diào)優(yōu)的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。人工管理和調(diào)優(yōu)的過程中，人工的數(shù)據(jù)庫管理員只對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯和物理進(jìn)行了簡單的設(shè)計(jì)，同時(shí)對數(shù)據(jù)庫的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的配置，通過可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效的維護(hù)，從而能夠保證數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定流暢的運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫管理人員還應(yīng)做好數(shù)據(jù)庫日常維護(hù)和管理工作，能夠?qū)?shù)據(jù)的組織重構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些內(nèi)容的專業(yè)性比較強(qiáng)，所以需要數(shù)據(jù)庫管理人員能夠掌握專業(yè)的知識(shí)技能，并且能夠在長期的工作當(dāng)中不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的有效管理。但是隨著數(shù)據(jù)庫規(guī)模的不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫需要的運(yùn)營成本也更加高昂。

由于自管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不需要外部管理人們進(jìn)行相關(guān)操作，從而可是使數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行能夠?qū)ο嚓P(guān)的運(yùn)行過程進(jìn)行自動(dòng)的記錄，對系統(tǒng)內(nèi)部存在的問題進(jìn)行敏銳的感知，從而可以感受到其變化狀態(tài)。應(yīng)用這種自管理系統(tǒng)還可以對外部需求的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的感知，從而可以通過對自身應(yīng)用環(huán)境的調(diào)整，使其更加適應(yīng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的發(fā)展[1]。

數(shù)據(jù)庫自管理系統(tǒng)具有多方面的功能，所以其應(yīng)用能夠有效的改善數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用效率。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的自我配置能夠?qū)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的初始安裝進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，使其參數(shù)配置能夠與自主管理配置相適應(yīng)。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，通過自動(dòng)的邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)，能夠使數(shù)據(jù)庫自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。應(yīng)用自動(dòng)化的物理設(shè)計(jì)能夠使物理結(jié)構(gòu)方案與工作負(fù)載相適應(yīng)，適合空間限制條件，使其能夠有效地應(yīng)用在數(shù)據(jù)庫管理過程中。用戶可以根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)出的物理方案，進(jìn)行有效選擇。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行過程中會(huì)面臨一些故障情況，通過自動(dòng)維護(hù)的方式能夠使數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)更加準(zhǔn)確地反映出來，從而可以對統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行合理利用，根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)決策判斷，使其能夠符合相關(guān)要求。數(shù)據(jù)庫自管理系統(tǒng)能夠?qū)Ψ欠ǖ臄?shù)據(jù)訪問進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，從而有效的阻攔相關(guān)的訪問，能夠?qū)阂獾臄?shù)據(jù)破壞行為進(jìn)行攔截，避免的數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容遭到破壞，并且自管理系統(tǒng)能夠?qū)@些惡意訪問進(jìn)行屏蔽，從而防止這些非法的訪問進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。如果數(shù)據(jù)庫發(fā)生了損壞的情況，也不必過于擔(dān)心，自動(dòng)管理系統(tǒng)能夠應(yīng)用備份數(shù)據(jù)對丟失數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，從而可以使數(shù)據(jù)被盜取的損失有效減輕。

應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的自管理系統(tǒng)能夠使數(shù)據(jù)庫技術(shù)滿足使用需求，使數(shù)據(jù)庫自管理系統(tǒng)可以進(jìn)行自調(diào)優(yōu)，通過數(shù)據(jù)庫中自管理和自調(diào)優(yōu)功能的加入，能夠使數(shù)據(jù)庫的信息管理更加高效。

2數(shù)據(jù)庫自調(diào)優(yōu)技術(shù)的研究方向

應(yīng)用數(shù)據(jù)庫自調(diào)優(yōu)技術(shù)能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采取最優(yōu)的存儲(chǔ)路徑，能夠使系統(tǒng)的性能得到有效的改善，從而實(shí)現(xiàn)索引質(zhì)量的有效提高。

數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)功能一般依靠第三方的客戶端工具來實(shí)現(xiàn)，通過也有廠商通過應(yīng)用服務(wù)器的方式來實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作。將數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物理自調(diào)優(yōu)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，能夠使自調(diào)優(yōu)功能在查詢優(yōu)化器當(dāng)中實(shí)現(xiàn)，保障自調(diào)優(yōu)功能的有效應(yīng)用。在查詢優(yōu)化器當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的調(diào)優(yōu)工作，同時(shí)可以設(shè)置合理的參數(shù)達(dá)到調(diào)優(yōu)的目的，對物理存儲(chǔ)路徑進(jìn)行調(diào)整達(dá)到調(diào)優(yōu)的目的。

一般情況下，物理自調(diào)優(yōu)的客戶端工具面向工作負(fù)載，只有這樣才能夠針對性地對系統(tǒng)的重要方面進(jìn)行調(diào)優(yōu)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效果，優(yōu)化物理存儲(chǔ)路徑達(dá)到目標(biāo)。如果需要反復(fù)的運(yùn)行應(yīng)用，就可以使性能達(dá)到最高的狀態(tài)，達(dá)到理想的調(diào)優(yōu)效果。應(yīng)用查詢優(yōu)化器進(jìn)行調(diào)優(yōu)只能針對物理自調(diào)優(yōu)，使用的語句也是單向的，所以這種調(diào)優(yōu)方法會(huì)對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生比較大的影響。應(yīng)用這種方法能夠靈活地進(jìn)行自調(diào)優(yōu)工作，同時(shí)能夠根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行轉(zhuǎn)換進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整問題語句，從而可以使調(diào)優(yōu)方式滿足客戶的需求。

由于數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)工具所使用的存取結(jié)構(gòu)都是單一的物理存取形式，在索引的過程中進(jìn)行自調(diào)優(yōu)是比較常見的做法。但是可以應(yīng)用水平劃分的方式進(jìn)行物理自調(diào)優(yōu)工作，這種工作方法更加具有創(chuàng)新性。在科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展過程中，有很多數(shù)據(jù)庫引擎使用了多種形式的物理結(jié)構(gòu)，這些物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)符合當(dāng)下的技術(shù)應(yīng)用，從而使系統(tǒng)的運(yùn)算效率提高，系統(tǒng)的性能水平也達(dá)到了新的層次，所以在數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)產(chǎn)品的管理過程中，需要對多種物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行考察。垂直劃分結(jié)構(gòu)、水平劃分結(jié)構(gòu)、物化視圖結(jié)構(gòu)、索引等，同時(shí)還包括了多維聚族結(jié)構(gòu)，這些工具的產(chǎn)品能夠?qū)Σ煌奈锢斫Y(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，從而可以使自動(dòng)數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)和管理逐漸達(dá)到理想程度。

3數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)的發(fā)展方向

由于傳統(tǒng)的物理自調(diào)優(yōu)工具需要使用查詢優(yōu)化器，這種形式?jīng)]有真正的創(chuàng)建物理結(jié)構(gòu)，通過不斷的改善，能夠使物理自調(diào)優(yōu)工作推薦出適合的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。由于物理自調(diào)優(yōu)的工具啟動(dòng)運(yùn)行過程需要耗費(fèi)較多的系統(tǒng)資源，但是應(yīng)用自調(diào)優(yōu)系統(tǒng)占有的資源并沒有較大的提高性能，并且會(huì)導(dǎo)致物理自調(diào)優(yōu)喪失高負(fù)載性能調(diào)優(yōu)的能力，所以應(yīng)該設(shè)置預(yù)警器來對工作載荷情況進(jìn)行控制，從而可以達(dá)到有效啟動(dòng)物理自調(diào)優(yōu)系統(tǒng)的目的[3]。

4總結(jié)

綜上所述，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫物理自調(diào)優(yōu)研究工作包括了一些經(jīng)典的技術(shù)，通過對這些經(jīng)典技術(shù)的比較，能夠得出新的物理自調(diào)優(yōu)技術(shù)的研究方向，對數(shù)據(jù)庫自調(diào)優(yōu)技術(shù)的發(fā)展起到推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣鴻. 數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)資源自調(diào)優(yōu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華中科技大學(xué)，2006.

[2]李蛟. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)多緩沖池的配置及自調(diào)優(yōu)研究[D].華中科技大學(xué)，2006.

[3]張燕飛. 面向負(fù)載的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)優(yōu)[D].華東師范大學(xué)，2018.

（作者單位：中航飛機(jī)股份有限公司）