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Sybase IQ體系結構

編輯：SyBase綜合文章

1. SybaseIQ體系結構 SybaseIQ數據庫包括服務器進程、數據庫空間和服務器文件，其中數據庫空間指：元數據存儲catalog store，IQ主數據存儲iq store，臨時數據存儲temporary store。如下圖所示。
Sybase IQ體系結構

1.1.
數據庫服務器 Sybase IQ 數據庫服務器（Server）是運行在一台主機上的操作系統進程，是 Sybase IQ 數據庫系統的核心，用戶連接到Sybase IQ服務器訪問Sybase IQ 數據庫中的數據。單台的硬件服務器下，SybaseIQ采用“一個服務器一個數據庫”的架構，在Multiplex架構下，屬於“多個服務器一個數據庫”。一台硬件服務器可以安裝多個SybaseIQ數據庫，不推薦在一個服務器上安裝多個數據庫。
1.1.1.
Sybase ASA和SybaseIQ Sybase ASA （Adaptive Server Anywhere）是獨立於SybaseIQ的另一個按行存儲的關系型數據庫，是Sybase信息移動解決方案的一個核心產品，主要用於移動設備數據庫，屬於小型數據庫產品。SybaseIQ的數據庫元數據管理采用了ASA引擎，Sybase ASA負責SybaseIQ的元數據的存儲管理，數據庫連接調度庫，查詢解析，系統安全和組件集成服務（Component Integration Services）。基於SybaseIQ的程序開發與基於Sybase ASA的程序類似。
1.1.2.
CIS用戶接口基於Sybase數據庫產品直接的數據庫互連訪問，可以通過其產品內嵌的CIS功能實現，不需要額外產品支持，通過Open ClIEnt方式實現遠程數據庫的數據加載和isql方式的數據庫訪問，需要配置open clIEnt接口文件。UNIX和Linux方式文件存放在用戶的主目錄，文件名為interfaces，Windows下文件名為sql.ini。以下文件是一個CIS接口配置文件樣板，配置了兩個服務器，其中服務器asiqdemo，IP為158.77.123.168端口為2638 ；服務器test，IP為158.77.123.244端口為2688：[asiqdemo]
master=TCP,158.77.123.168,2638
query=TCP,158.77.123.168,2638[test]
master=TCP,158.77.123.244,2688
query=TCP,158.77.123.244,2688
1.2.
數據庫構成 1.2.1.
數據庫空間 SybaseIQ以數據庫空間方式將應用級別在多個磁盤上分布式存儲用戶數據，一個數據庫空間可能是一個操作系統文件或者一個磁盤的原始分區。數據庫空間中同時存儲用戶數據或者用於用戶啟動、恢復、備份和事務管理的內部數據結構。
SybaseIQ數據庫建立成功後，將缺省建立如下幾個數據庫文件
<數據庫名>.db是元數據庫空間，包含描述數據庫的系統表和存儲過程，按照Sybase另一個數據庫ASA標准描述，數據庫空間名是SYSTEM。
<數據庫名>.iq 是IQ存儲，存儲SybaseIQ的數據表和索引， IQ存儲的第一個數據庫空間名是IQ_SYSTEM_MAIN。
<數據庫名>.iqtmp 是初始化的臨時存儲，包含查詢生成的臨時表，臨時存儲的第一個數據庫空間名是IQ_SYSTEM_TEMP。
Multiplex架構的查詢服務器上的用戶還可以建立本地存儲空間，它的用途與主數據存儲類似，但是只能被建立它的查詢服務器使用。用戶可以在數據庫建立期間建立所有的數據庫空間，也可以在數據庫建立後添加數據庫空間。
其中元數據存儲必須以文件形式存在，IQ存儲、臨時存儲和本地存儲可以是文件或者裸設備形式。
元數據存儲
每個數據庫對應一個元數據表空間，只能放在文件系統上，文件名形如“<數據庫名>.db”，這個文件隨數據庫對象增加動態增長，包括所有需要管理的IQ 數據庫信息，系統表元數據存儲，系統和用戶的存儲過程。元數據空間的邏輯名是 SYSTEM。
元數據存儲采用Sybase按行存儲的數據庫Sybase ASA，其數據庫頁面通常是4K (4096 byte)，其頁面大小在建立數據庫時指定。
通常元數據存儲中包括如下系統表，完整的系統表列表可以參考SybaseIQ的產品手冊：
SYSIQCOLUMN：數據庫中的所有表和視圖的字段信息；
SYSIQFILE：數據庫操作系統文件列表；
SYSIQINDEX：數據庫的索引信息；
SYSIQTABLE：數據庫中的所有表和視圖信息；
這些系統表數據可以通過
DBISQL客戶端或者 Sybase Central浏覽。
IQ存儲
SybaseIQ的數據以壓縮的索引方式存儲在磁盤上的數據，也包括SybaseIQ的事務日志，采用(free list)方式管理分配空間，free list指明已經分配給IQ存儲的磁盤頁面。IQ存儲是一種預分配的空間，它也可以通過預先計劃的形式進行空間擴充。當數據庫首次建立時，將建立一個數據庫空間。每個數據庫只有一個IQ存儲（IQ STORE），但是可以包括多個數據庫空間（dbspaces），數據庫空間可以是裸設備或者文件系統，IQ存儲的第一個數據庫空間邏輯名稱為 IQ_SYSTEM_MAIN。
在規劃數據庫空間時，IQ存儲的總空間可以按照源數據的75％規劃。其數據存儲的空間耗費與數據類型、數據重復值，以及IQ索引的類型和數量有關。
多個IQ存儲的數據庫空間，會提升系統性能，IQ存儲數據庫空間的個數與CPU有關，一般要求 3＋CPU數量（內核個數）/10，對於Multiplex環境CPU數量是指所有服務器的CPU數量的總和。IQ存儲的數據庫空間可以在系統運行後，由具有DBA權限的用戶添加，對於單點的SybaseIQ可以采用命令行方式或者Sybase Central方式添加，對於Multiplex方式的SybaseIQ，必須通過Sybase Central方式添加。
IQ存儲的數據庫層面的空間分配按照IQ頁面分配，IQ頁面大小在數據庫建立時由用戶通過建立數據庫的語句指定。數據庫建立後，其IQ頁面大小不允許修改。IQ頁面大小可以是64KB，128KB，256KB或者512KB。
推薦的IQ PAGE SIZE大小是數據庫中最大表寬的兩倍。數據必須是2的倍數，數據從65536到524288。
64KB (IQ PAGE SIZE 65536)：最大表的記錄數10億條，單個表大小大小不超過8TB。對應32位系統64KB IQ page size性能最好。
128KB (IQ PAGE SIZE 131072)對於64-位平台的數據庫最大表記錄條數超過10億條記錄不超過40億條記錄，單表大小可超過8TB 。128KB 是缺省的IQ page size。
256KB (IQ PAGE SIZE 262144) 對於64-位平台的數據庫最大表記錄條數超過40億條記錄，單表大小可超過8TB 。
臨時存儲
在數據加載和數據查詢時需要使用臨時存儲。在數據加載和數據刪除時，臨時存儲用來建立和修改字段上的HG索引和優化的FP索引。數據查詢時，臨時存儲用來進行數據排序，以及分組和表連接處理。數據庫建立時，會建立一個初始化的臨時存儲的數據庫空間，臨時存儲的第一個數據庫空間的邏輯名是IQ_SYSTEM_TEMP。臨時存儲可以是文件系統方式或者裸設備方式，其文件系統方式的擴展名一般是.iqtmp，裸設備方式時，也建議建立類似命名規則的符號連接。
多個的臨時存儲的數據庫空間，會提升系統性能，一般要求臨時存儲的空間是IQ存儲的20％，個數與CPU有關系，一般要求 3＋CPU數量（內核個數）/10。臨時存儲的數據庫空間可以在系統運行後，由DBA添加，對於單點的SybaseIQ可以采用命令行方式或者Sybase Central方式添加，對於Multiplex方式的SybaseIQ，必須通過Sybase Central方式添加臨時存儲的數據庫空間。
1.2.2.
數據庫文件 服務器消息日志（IQ Message Log）
每個Sybase IQ服務器對應一個IQ信息日志文件，此文件只能存放在文件系統上，是可以顯示的文本文件，SybaseIQ消息日志文件包括：錯誤信息，狀態信息，插入、刪除信息，執行計劃等。
數據庫建立成功正常啟動後，第一個連接的用戶建立此文件。其缺省文件名是“<數據庫名>.iqmsg”。
元數據庫事務日志（Catalog Store Transaction Log）
SybaseIQ元數據存儲就是一個Sybase ASA數據庫，用於存儲SybaseIQ的元數據，是一個傳統的按行存儲的OLTP數據庫。元數據庫事務日志文件名形如“<數據庫名>.log”，用於元數據事務管理，，實現元數據事務的回滾或者前滾。文件是二進制格式。是一個由SybaseDBMS管理的一個緩慢增長的文件（可能會到百兆）。
對此文件的清理必須通過數據庫命令，不可以直接作操作系統層面文件清理。
IQ服務器日志（IQ Server Logs）
Sybase IQ服務器在每次啟動時創建一個服務器日志文件存放啟動信息，服務器日志文件存放於目錄$ASDIR/logfiles。
對於Windows下：
IQ_startup_nt.log只記錄服務器啟動參數
server_name.00n.srvlog：n是服務器啟動的次數。其它的服務器信息送到NT 控制台窗口。這些信息能通過數據庫啟動配置文件.cfg中的配置選項 -o 選項保存到指定文件上
對於Unix和Linux平台服務器，每次服務器啟動時會產生兩個日志文件：
IQ_Server_name.00n.stderr 和 IQ_Server_name.00n.srvlog 其中n 指服務器的啟動次數。
IQ_Server_name.00n.srvlog 在數據庫服務器啟動時建立，顯示其啟動時間，檢查點，服務器錯誤信息，數據庫表加載、刪除提示信息。
文件IQ_Server_name.00n.stderr會在數據庫的每次啟動時建立一個新文件，記載服務器啟動日志和某些特定參數。
1.2.3.
數據庫構成圖下圖是一個多機架構的SybaseIQ的構成示意圖，一個數據庫有一個或者多個實例，每一個實例有自己的元數據存儲（mydb.db）、臨時存儲（mydb.iqtmp）、元數據事務日志（mydb.log）、服務器消息日志（mydb.iqmsg），一個寫服務器實例和多個查詢服務器實例共享一個IQ存儲（mydb.iq）
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