資料庫的物理

『壹』 資料庫表的物理結構是什麼

Log File物理結構

log block結構分為日誌頭段、日誌記錄、日誌尾部

Block Header

這個部分是每個Block的頭部，主要記錄的塊的信息

『貳』 資料庫物理模型

資料庫物理模型設計的目標是根據選定的Oracle資料庫系統特點和航空物探數據管理與服務的業務處理需求，確定航空物探資料庫最優的物理環境、存取方法和存儲結構。即通過資料庫物理設計，以便達到物理資料庫結構的優化，使得在資料庫上運行的各種事務響應時間少、存儲空間利用率高、事務吞吐率大。

一、資料庫布局

航空物探信息系統的維護數據（部門、崗位、人員、人員許可權、數據入庫檢查規則及數據字典等）相對比較穩定。入庫前數據需經過各種檢查校對，確認數據正確後才能歸檔，存入航空物探資料資料庫，所以存入資料庫前的數據可能經常需要修改和刪除，相對變化較大；而存入資料資料庫中的數據一般不允許修改和刪除，以免誤操作破壞資料庫數據造成損失。

圖2-12 航空物探資料庫邏輯模型

圖2-13 航空物探資料庫布局與數據採集流程圖

據此，我們採用圖2-13所示的資料庫數據採集流程，並將航空物探資料庫分為資料採集資料庫、資料資料庫、系統維護資料庫分別進行存儲和管理，實現數據的統一管理和統一使用，便於數據入庫和易於維護等。

航空物探資料資料庫是航空物探所有數據最終存儲的場所。資料採集資料庫是數據歸檔存入資料資料庫前的臨時「集散地」，在此接收各項檢查，在確認數據無誤後歸檔到資料資料庫，然後刪除資料採集資料庫中已歸檔的數據。此外，資料採集資料庫中還保存數據入庫、維護、檢查日誌及歸檔記錄。

系統維護資料庫，存儲系統維護信息（如系統功能、資料庫表清單等）、安全信息（如信息系統用戶的角色、許可權、授權的系統功能等），數據字典、入庫數據檢查規則等。將其與航空物探數據分開，有利於系統維護和管理。

二、資料庫空間設置

資料庫空間設置包括磁碟空間設置、應用系統表空間設置、撤銷表空間、臨時表空間、日誌空間和索引空間設置。

（一）磁碟空間設置

磁碟空間設置的目標：磁碟性能不能阻礙實現資料庫性能，資料庫磁碟必須專用於資料庫文件，否則非資料庫將會影響到資料庫性能，且磁碟空間必須滿足恢復和性能的要求。

航空物探資料庫伺服器為IBM P620小型機，8塊硬碟，每塊硬碟36GB空間，每塊物理磁碟建立一個文件系統。為了提高磁碟的反應時間和尋道時間，提高I/O的存取效率，除了一塊硬碟用於UNIX操作系統外，其餘7塊磁碟分別存放資料採集資料庫、系統維護資料庫-日誌文件，資料資料庫及資料資料庫的大欄位數據、索引、回滾段和數據日誌文件。

（二）應用系統表空間設置

信息系統數據採集過程對數據的事務操作比較頻繁，經常進行數據插入（新數據入庫）、修改（入庫數據有誤）和刪除操作（數據重新導入或歸檔入庫），因此航空物探資料採集資料庫所在的表空間會很活躍。為了不影響其他I/O的競爭，同時也可以提高數據入庫的操作效率（50多年的歷史數據需要集中入庫），分配一個磁碟空間（36GB）為採集庫的表空間。由於採集數據歸檔入資料庫後被刪除，同時進行數據入庫的項目也不是很多，雖仍保留所有的採集日誌數據，一個磁碟空間也足夠使用。

航空物探資料資料庫的二維表和Oracle大欄位（BLOB）分別存放在不同的物理磁碟（每個磁碟36GB）上，對同時存在有表格數據和大欄位數據的資料庫表（如航跡線數據）時，可以提高磁碟I/O效率。隨著數據入庫的項目越來越多，需要增加相應的物理磁碟或磁碟陣列。

系統維護資料庫相對穩定，佔用磁碟空間約500 M左右。由於系統磁碟有限，把日誌文件存放該磁碟中。

（三）撤銷表和臨時表空間的設置

在Oracle資料庫中，撤銷的目的是確保事務的回退和恢復。撤銷參數有UNDO_MANAGEMENT、UNDO_TABLESPACE和UNDO_RETENTION。

UNDO_MANAGEMENT參數用於資料庫中管理撤銷數據的方式，航空物探資料庫設置為自動模式（auto）。

UNDO_TABLESPACE參數用於指定資料庫中保存撤銷數據的撤銷表空間名稱，航空物探資料庫撤銷表空間名稱為UNDO_ARGS_TBSPACE，空間大小設置為20GB，以確保在保留時間內進行恢復。

UNDO_RETENTION參數用於指定已經提交事務的撤銷數據在能夠覆蓋之前應該保留多長時間，本資料庫系統設置為60 min。

臨時表空間是用以存儲大量的排序，與撤銷表空間存放在一個物理磁碟上，本資料庫系統臨時表空間設置為500 M。

（四）日誌空間設置

日誌的主要功能是記錄對資料庫已做過的全部操作。在系統出現故障時，如果不能將修改數據永久地寫入數據文件，則可利用日誌得到該修改，所以不會丟失已有操作結果。

日誌文件主要是保護資料庫以防止故障。為了防止日誌文件本身的故障，航空物探資料庫系統分別在一個獨立磁碟和系統維護庫磁碟中存放日誌文件。若系統出現故障，在下次打開資料庫時Oracle資料庫系統自動用日誌文件中的信息來恢復資料庫文件。

根據航空物探資料庫信息系統同時登錄的用戶數及使用的功能，將日誌文件大小設置為10GB。

（五）索引表空間設置

為了提高航空物探信息系統的查詢和統計速度，把所有索引空間與應用表空間完全分開，從而提高I/O存取效率。航空物探索引表空間大小設置為10GB。

聚集是表的一種存儲方法，一般每個基本表是單獨組織的，但對邏輯上經常在一起查詢的表，在物理上也鄰近存放，這樣可減少數據的搜索時間，提高性能。

當幾個關系（表）以聚集方式組織時，是通過公共屬性的值為表聚集的依據。航空物探資料庫系統是以項目標識（PROJ_ID）建立聚集的，所有涉及項目標識的資料庫表直接引用項目標識聚集。航空物探聚集表空間與索引表空間相同。

三、資料庫參數設置

在資料庫創建前需要對如下資料庫參數進行設置，航空物探參數文件名為Initoraargs.ora，各種參數設置如下：

航空物探信息系統建設

四、內存設置

航空物探資料庫伺服器物理內存為4GB，除部分用於系統開銷外，其餘全部用於資料庫。

Oracle使用共享系統全局區（System Global Area，SGA）內存來管理內存和文件結構，包含DB_block_Buffers、DB_cache_size、Shared_pool_size、Log_Buffer參數。航空物探資料庫系統的全局區內存參數設置如下。

DB_block_Buffers參數為SGA中存儲區高速緩存的緩沖區數目，每個緩沖區的大小等於參數DB_block_size的大小，DB_block_Buffers=19200（約300 MB）。

Shared_pool_size參數為分配給共享SQL區的位元組數，是SGA大小的主要影響者，Shared_pool_size=1228800000（1.2GB）。

DB_cache_size參數是SGA大小和資料庫性能的最重要的決定因素。該值較高，可以提高系統的命中率，減少I/O，DB_cache_size=1024000000（1GB）。

Log_Buffer參數為重做日誌高速緩存大小，主要進行插入、刪除和修改回退操作，Log_buffer=5120000（5MB）。

五、優化設置

由於航空物探信息系統的採集軟體和應用軟體是採用MS.NET C＃進行開發的，應用程序與資料庫之間的連接有傳統的ODBC和OLE DB兩種方式。為了支持ODBC在OLE DB技術上建立了相應的OLE DB到ODBC的調用轉換，而使用直接的OLE DB方式則不需轉換，從而提高處理速度。

在建立資料庫表時，參數Pctfree和Pctused設置不正確可能會導致數據出現行鏈接和行遷移現象，即同一行的數據被保存在不同的數據塊中。在進行數據查詢時，為了讀出這些數據，磁頭必須重新定位，這樣勢必會大大降低資料庫的執行速度。因此，在創建表時應充分估計到將來可能出現的數據變化，正確地設置這兩個參數，盡量減少資料庫中出現的行鏈接和行遷移現象。

航空物探資料採集資料庫表的插入、修改和刪除的頻率較高，Pctfree設置為20，Pctused設置為40；系統維護資料庫表相對穩定，Pctfree設置為10，Pctused設置為15；資料資料庫表除了增加數據外基本不進行修改和刪除操作，Pctfree設置為10，Pctused設置為5。

六、擴展性設置

多CPU和並行查詢PQO（Parallel Query Option）方式的利用：CPU的快速發展使得Oracle越來越重視對多CPU的並行技術的應用，一個資料庫的訪問工作可以用多個CPU相互配合來完成。對於多CPU系統盡量採用並行查詢選項方式進行資料庫操作。航空物探資料庫伺服器為2個CPU，在程序查詢中採用了並行查詢的方式。

在航空物探工作量統計、飛行小時統計、測量面積統計和岩石物性統計中，為了加快統計效率，在相應的查詢語句中增加了並行查詢語句。

隨著航空物探高精度測量程度的不斷提高，測量數據將越來越大。為了滿足航空物探查詢效率及發展，將航磁測量數據與校正後航磁測量數據按比例尺分1∶20 萬以下、20萬～50萬、1∶50萬以上分別存放3張不同的資料庫表。

七、創建資料庫

在完成資料庫布局、空間設置、內存設置、資料庫參數設置、擴展性設置和優化設置後，進行航空物探資料庫物理模型設計，即航空物探資料庫實體創建。由於航空物探空間資料庫邏輯模型是採用ESRI提供的ArcGIS UML構建的Geodatabase模型，因此，使用ESRI公司提供的CaseTools將航空物探數據UML模型圖轉成空間資料庫（Geodatabase）實體（圖2-14）。

航空物探屬性資料庫表（二維表）是採用Power Designer資料庫設計平台直接把資料庫關系模型生成資料庫腳本來創建的。

經過資料庫的概念設計、邏輯設計和物理設計，最終生成航空物探資料庫。

圖2-14 航空物探資料庫物理模型實現

八、空間數據的索引機制

對於海量的空間資料庫而言，資料庫的操作效率是關繫到資料庫成敗的關鍵問題。為了提高數據的訪問、檢索和顯示速度，數據在載入到資料庫時，要素類數據建立了空間索引，柵格數據構建了金字塔結構，對象類數據採用與資料庫直接聯接的訪問機制。

（一）空間索引

為了提高要素類數據的查詢性能，在建立航空物探空間資料庫時，創建了空間索引機制。常用的空間索引有格網索引、R樹索引、四叉樹索引等。Geodatabase採用格網索引方式。所謂格網索引是將空間區域劃分成適合大小的正方形格網，記錄每一個格網內所包含的空間實體（對象）以及每一個實體的封裝邊界范圍，即包圍空間實體的左下角和右上角坐標。當用戶進行空間查詢時，首先計算出用戶查詢對象所在格網，然後通過格網編號，就可以快速檢索到所需的空間實體。

確定適合的格網級數、單元大小是建立空間格網索引的關鍵。格網太大，在一個格網內有多個空間實體，查詢檢索的准確度降低。格網太小，則索引數據量成倍增長和冗餘，檢索的速度和效率較低。資料庫的每一數據層採用不同大小、不同級數的空間索引格網單元，但每層最多級數不能超過三級。格網單元的大小不是一個確定性的值，需要根據對象的大小確定。空間索引格網的大小與檢索准確度之間的關系如圖2-15所示。

選擇格網單元的大小遵循下列基本原則：

1）對於簡單要素的數據層，盡可能選擇單級索引格網。減少RDBMS搜索格網單元索引的級數，縮短空間索引搜索的過程，例如航跡線要素類。

圖2-15 索引格網大小與檢索准確度的關系

2）如果數據層中的要素封裝邊界大小變化比較大，應選擇2或3級索引格網。Geodatabase最多提供三級格網單元。每一要素封裝邊界在適合的級內，減少了每一封裝邊界有多個格網的可能性。在空間索引搜索過程中，RDBMS則必須搜索所有3個格網單元級，這將消耗大量的時間。

3）若用戶經常對圖層執行相同的查詢，最佳格網的大小應是平均查尋空間范圍的1.5倍。

4）格網的大小不能小於要素封裝邊界的平均大小，為了減少每個格網單元有多個要素封裝邊界的可能性，格網單元的大小應取平均格網單元的3倍。最佳格網單元的大小可能受圖層平均查詢的影響。

空間域是按照要素數據集定義的，空間索引格網是按照要素類設置的。它們都是在創建Geodatabase資料庫時設置，並一經設置，中間不許改變；所以一定要在充分分析數據的情況下確定它們的值。航空物探數據主要是簡單要素類，空間跨度為70°。根據上述原則，航空物探數據選擇單級索引格網，格網大小為20°。

（二）金字塔結構

金字塔結構的核心是將柵格數據逐級進行抽稀，形成多級解析度的重采樣數據，並將其分割成塊，按一定的文件格式（金字塔文件格式）存儲成磁碟文件；在以後進行圖像顯示處理時，只需將要顯示的部分所覆蓋的塊從磁碟文件直接讀進內存緩沖區顯示即可。從金字塔的所有層中尋找與所要求顯示的比例相近或匹配的一層，並將該層的從某一點起的一定范圍的圖像所覆蓋的所有塊載入到內存緩沖區，提取所需部分並形成圖像。

金字塔演算法（圖2-16）是通過獲取顯示時所需要的一定解析度的數據來提高顯示速度。使用金字塔數據格式後，在顯示全圖時僅需要顯示一個較低解析度的數據，這樣既能加快顯示速度，又不會影響顯示效果。放大圖像，盡管顯示圖像解析度提高，由於顯示區域減小，所以顯示速度不會下降。如果沒有為柵格數據建立金字塔數據，則每次顯示都會讀取整個數據，然後進行重采樣得到顯示所需要的解析度，明顯地降低了顯示速度。

圖2-16 金字塔壓縮示意圖

金字塔數據重采樣方式有：最近鄰法、雙線性內插和立方卷積。其中最近鄰法適用於離散數據，而雙線性內插法和立方卷積法適合於連續數據。

在ArcGIS Engine中提供了IRasterPyramid和IRasterPyramid2介面來實現金字塔數據的建立，而建立的數據保存在*.rrd格式的文件中。

（三）空間域定義

空間域是指數據的有效空間范圍，即Geodatabase資料庫的最大等效坐標的值域范圍，其定義主要是指比例系數和Min X、Min Y的計算。

因為使用整數比浮點數有更高的壓縮率，並且對整數進行二進制搜索比較快，所以多用戶Geodatabase以4位元組正整數存儲坐標，其最大值為32位正整數所能表示的范圍是21.4億（2147483647），整數的范圍稱為空間域。在創建Geodatabase資料庫時需要定義合適的比例系數。大的整數值將消耗大量的計算機物理內存，所以選定的比例系數最好不要大於必須的比例系數。空間域隨坐標系的單位變化而變化。

比例系數和空間域之間成反比例關系，比例系數越大（存儲單位越小），表達的空間域也越小。為了使目標數據都存儲在系統中，需要謹慎地設置比例系數。將目標數據的寬度和高度較適中的數值乘以比例系數，如果結果小於21.4億，則比例系數是合適的。

航空物探數據模型是為我國的航空物探行業數據建庫設計的，它支持的空間數據的坐標范圍為我國領土覆蓋的海陸空間，最低緯度為赤道。根據概念設計的分析，航空物探數據模型採用的是地理坐標系，坐標系單位是度，基準是Beijing_1954，要求存儲的坐標數據精度達到0.01 m。在赤道處，赤道圓周長為40075694.6 m，則每度弧長=40075694.6×100/360 cm=11132137.389 cm，即1 cm對應8.983000883E-8°。所以，航空物探數據模型的比例系數取為8.98E-8，即存儲單位為8.98E-8°，可滿足1 cm精度要求。

將空間域移動到目標數據范圍之前，首先找到空間域在存儲單位的中心位置，目的是在必要時向各個方向擴展。4位元組正整數可表示的坐標范圍：2147483647×8.98E-8=192.84°。我國的領土范圍是東經70°～140°，北緯0°～60°。所以，選取的比例系數是合適的。把空間域坐標系中心定為90°，然後，計算空間域的Min X、Min Y。

航空物探信息系統建設

航空物探信息系統建設

所以坐標的存儲數據是：

航空物探信息系統建設

航空物探信息系統建設

『叄』 請教一下「物理資料庫」是什麼和一般的資料庫有什麼區別和區域網有關系嗎

以外模式為框架所組成的資料庫叫用戶資料庫(user's Database)，以內模式為框架所組版成的數據權庫叫物理資料庫(Physical Database)，只有物理資料庫是真實存在於計算機外存中。
物理資料庫，資料庫包括三類物理文件：控制文件，在線重做日誌文件，數據文件。這些文件都是實實在在的物理存在的文件，在不同的操作系統平台具有不同的實現方式。

『肆』 Oracle資料庫的物理文件有哪幾種它們有什麼用

答：（1）數據文件：資料庫中的數據在物理上都保存在一些操作系統文件中，這些操作系統的文件就是數據文件，通常是後綴名為.dbf的文件。
（2）控制文件：每個Oracle資料庫都有相應的控制文件，是一個二進制文件，它定義了資料庫的狀態。
（3）重做日誌文件：用於記錄資料庫所做的全部變更（如增加、刪除、修改），以便在系統發生故障時，用它對資料庫進行恢復。

『伍』 關於資料庫的物理結構設計，求大神

說白了就是建立資料庫和表的一些規則，重點以查詢性能為主
第一個重點就是資料庫分文件內，資料庫中容可以把資料庫文件按照一定規則分散到不同的邏輯磁碟可以加快查詢速度， 這個事系統級別的分發， 題目還要求按照物理邏輯，卻分配置數據和動態增長的數據分開存放，動態數據再按照份文件，存放的方式來建立資料庫

第二個就是確定資料庫表中的索引，這個自己試一試就知道了，常用的條件添加索引就好了

第三個聚簇索引，這個一般是把主鍵做聚簇索引，

索引建多了會影響插入的數據，因為每次插入數據都有可能要重建索引，所以需要慎重，

我的經驗就這么多

『陸』 資料庫物理實現包括哪些方面

數據邏輯模式調整
文件組織與存取設計
數據分布設計
安全模式設計
確定系統配置
物理模式評估
如果你想照這個步驟做，我可以告訴你具體內容，現在都敲上去，萬一你不用，就白敲了

『柒』 資料庫的物理結構設計指的是什麼

一般開發一個資料庫,要進行設計.主要步驟有需求分析,概念結構設計版,邏輯結構設計權,物理結構設計,資料庫實施,資料庫運行與維護.物理結構設計就是其中的一步.
資料庫的物理結構設計是對已經確定的邏輯數據結構,利用DBMS（資料庫管理系統）所提供的方法、技術,以較優的數據存儲結構、數據存取路徑、合理的數據存放位置以及存儲分配,設計出一個高效的、可以實現的物理數據結構.通俗一點說,就是對已經設計好了的邏輯結構,設計出相應的且比較優化的物理結構,設計出的物理結構可以數據存儲,該結構中要有實現數據存儲、數據存取路徑、數據存放位置、存儲分配等幾個模塊.

『捌』 資料庫中，數據的物理獨立性是指____。

選擇C，用戶的應用程序與存儲在磁碟上的資料庫中的數據是相互獨立的；

物理獨立性是指用戶的應用程序與存儲在磁碟上的資料庫中數據是相互獨立的。

即，數據在磁碟上怎樣存儲由DBMS管理，用戶程序不需要了解，應用程序要處理的只是數據的邏輯結構，這樣當數據的物理存儲改變了，應用程序不用改變。

(8)資料庫的物理擴展閱讀：

一個資料庫結構從邏輯上可以分為外部模式，內部模式和 概念模式三層。為了提高資料庫系統中的數據獨立性，DBMS在 這三級模式之間提供了兩層映像。作為資料庫系統的基本特徵 的數據和程序的獨立性正是依靠於這三級模式和兩級映像。

概念模式也稱模式，是由資料庫設計者綜合所有用戶數 據，並且按照一定的觀點構造的對資料庫全局邏輯結構的描 述。在資料庫系統的三級模式中，概念模式處於中間層，一個 資料庫只有一個概念模式，它既不涉及數據的物理存儲細節和 硬體環境也與具體的應用程序和程序設計語言無關。

外部模式 也稱為子模式，子模式是用戶和資料庫之間的介面，是資料庫 用戶能看得見的和使用的局部數據的邏輯結構和特徵的描述。

內部模式也稱為存儲模式，是對資料庫中數據物理結構和存儲 方式的描述，是數據在資料庫內部的表示方式。一個資料庫只 有一個內部模式。內部模式是DBMS管理的最底層，它是物理存 儲設備上存儲數據時的物理抽象。

在某個層次上修改模式定義而不影響位於其上一層模式的能力叫做數據獨立性.有兩個層次的數據獨立性：物理獨立性和邏輯獨立性。

『玖』 資料庫的物理結構設計指的是什麼

一般開發一個資料庫，要進行設計。主要步驟有需求分析，概念結構設計，邏輯結構設計，物理結構設計，資料庫實施，資料庫運行與維護。物理結構設計就是其中的一步。
資料庫的物理結構設計是對已經確定的邏輯數據結構，利用DBMS（資料庫管理系統）所提供的方法、技術，以較優的數據存儲結構、數據存取路徑、合理的數據存放位置以及存儲分配，設計出一個高效的、可以實現的物理數據結構。通俗一點說，就是對已經設計好了的邏輯結構，設計出相應的且比較優化的物理結構，設計出的物理結構可以數據存儲，該結構中要有實現數據存儲、數據存取路徑、數據存放位置、存儲分配等幾個模塊。

『拾』 資料庫的物理實現是什麼

數據邏輯模式調整
文件組織與存取設計
數據分布設計
安全模式設計
確定系統配置
物理模式評估
如果你想照這個步驟做，我可以告訴你具體內容