DB2入门（2）——数据库、实例、存储模型

素颜马尾好姑娘i 2023-10-17 22:56 71阅读 0赞

## DB2的数据库、实例的概念 ##

\[原文链接\](https://blog.csdn.net/nayanminxing/article/details/69397870)

一个DB2实例可以同时管理多个数据库（DataBase）。

*  **MySQL数据库**:物理操作系统文件或其他形式文件类型的集合。在 MySQL 数据库中，数据文件就是我们才学习的frm,MYD,MYI,ibd 结尾的文件。
 *  **MySQL实例**：MySQL 实例则是由后台线程以及一个共享内存区组成。共享内存可以被运行的后台线程所共享，需要注意的是，数据库实例才是真正用于操作数据库文件的，数据库文件不是用编辑器，vim 这些来玩的，而是靠登录实例来操作的。MySQL 比较简单，实例与数据库的关系通常是一一对应的。
 *  **DB2数据库**：数据库包含许多逻辑对象和物理对象。*表、索引等数据库对象；缓冲池、日志文件、表空间；物理存储、表空间容器、目录、文件系统或裸设备*
 *  **DB2实例**：从DB2的体系结构方面来看，实例实际上就是DB2的执行代码和数据库对象的中间逻辑层。实例可以看成是关于所有的数据库及其对象的逻辑集合，实例为数据库运行提供一个环境。
 *  **DB2数据库和实例之间的区别**：数据库是物理的，我们的表、索引存放在数据库中要占物理存储的；而实例是逻辑的，是共享内存、进程和一些配置文件（实例目录）的集合。

## DB2存储模型 ##

DB2利用一个逻辑存储模型和一个物理存储模型来处理数据。

![这里写图片描述][SouthEast]

### DB2的逻辑存储模型 ###

图的上半部分主要展示了逻辑存储模型：  
1. 实例中管理着数据库；  
2. 一个数据库中有很多表空间，可以把数据库看成是很多个表空间的集合；  
3. 表空间中存放多个表（或索引）

### DB2的物理存储模型 ###

图的下半部分：  
表空间物理上对应着若干个表空间容器，表空间可以跨许多个容器。表通过 表空间实实在在地将数据存放到容器（文件或者目录）中。

#### 数据库的物理存储 ####

*  操作系统的最小存储单位是块（block），Linux/Unix 上最小的块是512字节；
 *  数据库中的最小存储单位是数据页（datapage），DB2数据库有4KB，8KB，16KB和32KB几种数据页；
 *  操作系统的页是4KB;
 *  extent是整数倍的datapage的大小，这个整数倍数在创建表空间时使用extentsize来指定；
 *  表空间容器由多个extent（区）组成；
 *  表空间又由很多容器组成；  
    ![表空间、容器、extent和数据页之间的关系][extent]  
    **表空间>表空间容器>extent区>数据页datapage**  
    这里对比一下MySQL的存储：  
    **表空间>段segment >extent区>数据页page**  
    ![MySQL innoDB的存储][MySQL innoDB]

#### DB2写容器的过程 ####

我们创建的表最终是存储在底层表空间容器上的，那么DB2是如何写容器的呢？  
![这里写图片描述][SouthEast 1]  
表空间是由很多容器组成的，我们每次写容器的时候，写的单位为一个扩展数据块extent。extent由32个数据页组成（默认的extentsize为32），而**数据页是I/O的最小单位**。

看下面的图，这幅图显示了具有两个4KB页扩展数据块（extent）大小的HUMANFRES表空间，它有四个容器，每个容器有少量已分配的扩展数据块（extent）。  
department和employee表各有7页，且跨所有4个容器。**一个extent同时只能被一个表写**，也就是说，不可能两张表同时共用一个extent，因为**写容器的最小单位是extent**，当我们往表中插入数据发现没有空间时，DB2就会为该表分配一个extent。

![表空间中的容器、扩展数据块（extent）、数据页（datapage）和表空间之间的关系][extent_datapage]

### DB2的表空间 ###

通过上面的描述，我们发现在数据库的物理存储和逻辑存储模型中，表空间链接了物理存储模型和逻辑存储模型，其扮演了一个承上启下的角色。  
\- 在逻辑上，它向上面对的是数据库，向下它是存放表的容器，面向的是表；  
\- 同时表空间又在物理上映射底层的表空间容器——物理存储。

**表空间是数据库调优的重点，数据库创建的绝大部分都是围绕着表空间进行的。**

[SouthEast]: https://img-blog.csdn.net/20170406180709195?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbmF5YW5taW54aW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[extent]: https://img-blog.csdn.net/20170407084911602?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbmF5YW5taW54aW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[MySQL innoDB]: https://img-blog.csdn.net/20170407085742142?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbmF5YW5taW54aW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[SouthEast 1]: https://img-blog.csdn.net/20170407093439619?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbmF5YW5taW54aW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast
[extent_datapage]: https://img-blog.csdn.net/20170407094625869?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbmF5YW5taW54aW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast