Veritabanı motoru - Database engine
Bir veritabanı motoru (veya depolama motoru), temelde yatan yazılım bileşenidir. veritabanı Yönetim sistemi (DBMS) şunları kullanır: oluştur, oku, güncelle ve sil (REZİL) veri bir veri tabanı. Çoğu veritabanı yönetim sistemi kendi uygulama programlama Arayüzü (API), kullanıcının DBMS'nin kullanıcı arabiriminden geçmeden temeldeki motorla etkileşime girmesine olanak tanır.
"Veritabanı motoru" terimi, sıklıkla "veritabanı sunucusu "veya" veritabanı yönetim sistemi ". Bir 'veritabanı örneği', çalışan verilerin süreçlerini ve bellek yapılarını ifade eder. veritabanı motoru.
Depolama motorları
Modern DBMS'lerin çoğu, aynı veritabanı içinde birden çok depolama motorunu destekler. Örneğin, MySQL destekler InnoDB Hem de MyISAM.
Bazı depolama motorları işlemsel.
| İsim | Lisans | İşlemsel |
|---|---|---|
| Arya | GPL | Hayır |
| Şahin | GPL | Evet |
| InnoDB | GPL | Evet |
| MyISAM | GPL | Hayır |
| InfiniDB | GPL | Hayır |
| TokuDB | GPL | Evet |
| WiredTiger | GPL | Evet |
| XtraDB | GPL | Evet |
| RocksDB | BSD | Evet |
Ek motor türleri şunları içerir:
- Gömülü veritabanı motorlar
- Bellek içi veritabanı motorlar
Tasarım konuları
Veritabanındaki bilgiler şu şekilde düzenlenmiş bitler olarak saklanır: veri yapıları donanımın özellikleri verilen depolama alanından verimli bir şekilde okunabilir ve yazılabilir. Tipik olarak depolamanın kendisi, veritabanları dahil olmak üzere depolamayı yoğun şekilde kullanan çeşitli alanların gereksinimlerini karşılayacak şekilde tasarlanmıştır. Bir DBMS işlemde her zaman aynı anda birkaç depolama türünü (örneğin, bellek ve harici depolama), ilgili düzen yöntemleriyle birlikte kullanır.
Prensip olarak, veritabanı depolaması bir doğrusal adres alanı, her veri bitinin bu adres alanında benzersiz bir adresi olduğu. Uygulamada, adreslerin yalnızca çok küçük bir yüzdesi ilk referans noktaları olarak tutulur (bu da depolama gerektirir); Çoğu veriye, yer değiştirme hesaplamaları (referans noktalarından bit cinsinden uzaklık) ve gerekli tüm verilere etkili bir şekilde erişim yollarını tanımlayan veri yapıları (işaretçiler kullanılarak) kullanılarak, ihtiyaç duyulan veri erişim işlemleri için optimize edilmiş, dolaylı yoldan erişilir.
Veritabanı depolama hiyerarşisi
Bir veritabanı çalışırken, aynı anda birkaç depolama türünde bulunur ve bir depolama hiyerarşisi. Çağdaş bilgisayarların doğası gereği, DBMS'yi barındıran bir bilgisayarın içindeki veritabanı bölümünün çoğu geçici depolamada (kısmen çoğaltılmış) bulunur. İşlenen / değiştirilen veriler (veritabanı parçaları) bir işlemcinin içinde, muhtemelen işlemci önbellekleri. Bu veriler, genellikle bir bilgisayar aracılığıyla bellekten okunur / belleğe yazılır otobüs (şimdiye kadar tipik olarak geçici depolama bileşenleri). Bilgisayar belleği, tipik olarak standart depolama arayüzleri veya ağlar (ör., fiber Kanal, iSCSI ). Bir depolama dizisi, ortak bir harici depolama birimi, tipik olarak hızlı bir önbellekten, genellikle aşağıdakilerden oluşan (geçici ve hızlı) kendi depolama hiyerarşisine sahiptir. DRAM, muhtemelen farklı hızlarda sürücülere bağlanan (yine standart arabirimler aracılığıyla) flash sürücüler ve manyetik disk sürücüleri (uçucu değil). Sürücüler şuraya bağlanabilir: manyetik bantlar, büyük bir veritabanının tipik olarak en az aktif bölümlerinin bulunabileceği veya veritabanı yedekleme nesilleri.
Tipik olarak şu anda depolama hızı ile fiyat arasında bir ilişki bulunurken, daha hızlı depolama genellikle uçucudur.
Veri yapıları
Veri yapısı, verileri iyi tanımlanmış bir şekilde yerleştiren soyut bir yapıdır. Verimli bir veri yapısı, verilerin verimli yollarla değiştirilmesine izin verir. Veri manipülasyonu, çeşitli modlarda veri ekleme, silme, güncelleme ve geri almayı içerebilir. Belirli bir veri yapısı türü, belirli işlemlerde çok etkili ve diğerlerinde çok etkisiz olabilir. Veri yapısı türü, DBMS geliştirildikten sonra, içerdiği veri türleri için gereken işlemleri en iyi şekilde karşılayacak şekilde seçilir. Belirli bir görev için seçilen veri yapısı türü, genellikle içinde bulunduğu depolama türünü de dikkate alır (örneğin, erişim hızı, erişilen minimum depolama parçası boyutu, vb.). Bazı DBMS'lerde veritabanı yöneticileri, performans nedenleriyle kullanıcı verilerini içerecek veri yapıları seçenekleri arasından seçim yapma esnekliğine sahiptir. Bazen veri yapıları, veritabanı performansını ayarlamak için seçilebilir parametrelere sahiptir.
Veritabanları, verileri birçok veri yapısı tipinde depolayabilir.[1] Yaygın örnekler şunlardır:
- sıralı / sırasız düz dosyalar
- karma tablolar
- B + ağaçları
- ISAM
- yığınlar
Veri yönlendirme ve kümeleme
Geleneksel satır oryantasyonunun aksine, ilişkisel veritabanları da sütun odaklı veya ilişkisel verileri belirli bir yapıda saklama biçiminde.
Genel olarak, genellikle birlikte kullanılan farklı türdeki veritabanı nesneleri "kümelenerek" yakın bir yere yerleştirilirse önemli performans artışı elde edilir. Bu genellikle gerekli ilgili nesnelerin minimum sayıda giriş işleminde (her biri bazen önemli ölçüde zaman alıcı) depodan alınmasına izin verir. Bellek içi veritabanları için bile kümeleme, bellekteki girdi-çıktı işlemleri için büyük önbelleklerin ortak kullanımı nedeniyle performans avantajı sağlar ve sonuçta benzer davranışlar ortaya çıkar.
Örneğin, stoktaki bir "kalemin" kaydını ilgili tüm "sipariş" kayıtlarıyla birlikte kümelemek faydalı olabilir. Belirli nesnelerin kümelenip kümelenmeyeceği kararı, nesnelerin kullanım istatistiklerine, nesne boyutlarına, önbellek boyutlarına, depolama türlerine vb. Bağlıdır.
Veritabanı indeksleme
Dizin oluşturma, bazı depolama motorlarının veritabanı performansını iyileştirmek için kullandığı bir tekniktir. Pek çok dizin türü, bir sorgu çalıştırırken her girişi inceleme ihtiyacını azaltan ortak özelliği paylaşır. Büyük veritabanlarında, bu, büyüklük sırasına göre sorgu süresini / maliyetini azaltabilir. En basit dizin biçimi, bir değer kullanılarak aranabilen sıralı bir değerler listesidir. Ikili arama bir kitabın arkasındaki dizine benzer şekilde, girişin konumuna bitişik bir referansla. Aynı verilerin birden fazla indeksi olabilir (bir çalışan veritabanı soyadı ve işe alma tarihine göre indekslenebilir).
Dizinler performansı etkiler, ancak sonuçları etkilemez. Veritabanı tasarımcıları, uygulama mantığını değiştirmeden dizin ekleyebilir veya kaldırabilir, veritabanı büyüdükçe ve veritabanı kullanımı geliştikçe bakım maliyetlerini düşürür. Dizinler veri erişimini hızlandırabilir, ancak veritabanında yer kaplar ve veriler her değiştirildiğinde güncellenmeleri gerekir. Bu nedenle dizinler veri erişimini hızlandırabilir ancak veri bakımını yavaşlatabilir. Bu iki özellik, belirli bir endeksin maliyete değip değmeyeceğini belirler.
Referanslar
- ^ Lightstone, S .; Teorey, T .; Nadeau, T. (2007). Fiziksel Veritabanı Tasarımı: veritabanı uzmanlarının dizinlerden, görünümlerden, depolamadan ve daha fazlasından yararlanma kılavuzu. Morgan Kaufmann Press. ISBN 978-0-12-369389-1.