數據庫物理自調優研究技術綜述

俞菲

摘要：在數據庫的應用過程中，其物理自調優技術能夠促使其在資管理過程中進行自調優工作，從而可以使相關數據應用更加準確。要想研究數據庫物理自調優工作，就需要對數據庫自調優工作的相關技術進行介紹，對其應用的經典技術進行優化，通過擴展相關應用，能夠使技術可管理性更強，達到數據庫物理自調優技術的研究目標。本文介紹了數據庫物理自調優技術的關鍵技術和各個技術的主要特色，同時對近年來的研究熱點進行了介紹，并根據相關基礎技術的研究對未來的研究方向進行了展望。

關鍵詞：物理自調優;物理結構;工作負載;物理空間搜索

前言

自管理數據庫的應用受到了廣泛青睞，所以對其研究熱度也逐漸升溫。隨著計算機硬件的逐漸發展，計算機性能的逐漸提高，使得海量數據的需求也更加旺盛，通過建立數據庫實現的功能也更加多樣化，同時也會使數據庫的應用變得更加復雜。數據庫管理員即使經驗豐富，也不能對復雜的數據進行全面的管理，所以需要應用自管理技術，使數據庫內容得到有效的管理。

1數據庫自管理系統的發展現狀

以前的數據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，使其發展具有一定的局限性，所以數據庫系統資管理和調優的技術應運而生。人工管理和調優的過程中，人工的數據庫管理員只對數據庫系統的邏輯和物理進行了簡單的設計，同時對數據庫的相關參數進行合理的配置，通過可以對數據庫進行有效的維護，從而能夠保證數據庫穩定流暢的運行。數據庫管理人員還應做好數據庫日常維護和管理工作，能夠對數據的組織重構等內容進行設計，這些內容的專業性比較強，所以需要數據庫管理人員能夠掌握專業的知識技能，并且能夠在長期的工作當中不斷的總結經驗，才能夠實現對數據庫的有效管理。但是隨著數據庫規模的不斷擴大，數據庫需要的運營成本也更加高昂。

由于自管理數據庫系統不需要外部管理人們進行相關操作，從而可是使數據庫的運行能夠對相關的運行過程進行自動的記錄，對系統內部存在的問題進行敏銳的感知，從而可以感受到其變化狀態。應用這種自管理系統還可以對外部需求的變化進行實時的感知，從而可以通過對自身應用環境的調整，使其更加適應數據庫應用的發展[1]。

數據庫自管理系統具有多方面的功能，所以其應用能夠有效的改善數據庫的應用效率。應用數據庫系統的自我配置能夠對數據庫系統的初始安裝進行有效調節，使其參數配置能夠與自主管理配置相適應。在數據庫系統的設計過程中，通過自動的邏輯設計和物理設計，能夠使數據庫自動地實現相關功能。應用自動化的物理設計能夠使物理結構方案與工作負載相適應，適合空間限制條件，使其能夠有效地應用在數據庫管理過程中。用戶可以根據系統自動設計出的物理方案，進行有效選擇。數據庫系統的自動運行過程中會面臨一些故障情況，通過自動維護的方式能夠使數據運行狀態更加準確地反映出來，從而可以對統計參數進行合理利用，根據這些統計參數進行相關決策判斷，使其能夠符合相關要求。數據庫自管理系統能夠對非法的數據訪問進行自動識別，從而有效的阻攔相關的訪問，能夠對惡意的數據破壞行為進行攔截，避免的數據庫的內容遭到破壞，并且自管理系統能夠對這些惡意訪問進行屏蔽，從而防止這些非法的訪問進入數據庫。如果數據庫發生了損壞的情況，也不必過于擔心，自動管理系統能夠應用備份數據對丟失數據進行補充，從而可以使數據被盜取的損失有效減輕。

應用數據庫的自管理系統能夠使數據庫技術滿足使用需求，使數據庫自管理系統可以進行自調優，通過數據庫中自管理和自調優功能的加入，能夠使數據庫的信息管理更加高效。

2數據庫自調優技術的研究方向

應用數據庫自調優技術能夠為數據庫系統進行自動的存儲結構設計，采取最優的存儲路徑，能夠使系統的性能得到有效的改善，從而實現索引質量的有效提高。

數據庫的物理設計功能一般依靠第三方的客戶端工具來實現，通過也有廠商通過應用服務器的方式來實現相關操作。將數據庫進行物理自調優技術的實現，能夠使自調優功能在查詢優化器當中實現，保障自調優功能的有效應用。在查詢優化器當中能夠實現統計數據的調優工作，同時可以設置合理的參數達到調優的目的，對物理存儲路徑進行調整達到調優的目的。

一般情況下，物理自調優的客戶端工具面向工作負載，只有這樣才能夠針對性地對系統的重要方面進行調優，能夠實現更高的效果，優化物理存儲路徑達到目標。如果需要反復的運行應用，就可以使性能達到最高的狀態，達到理想的調優效果。應用查詢優化器進行調優只能針對物理自調優，使用的語句也是單向的，所以這種調優方法會對系統的性能產生比較大的影響。應用這種方法能夠靈活地進行自調優工作，同時能夠根據系統的運行轉換進行及時的調整問題語句，從而可以使調優方式滿足客戶的需求。

由于數據庫物理自調優工具所使用的存取結構都是單一的物理存取形式，在索引的過程中進行自調優是比較常見的做法。但是可以應用水平劃分的方式進行物理自調優工作，這種工作方法更加具有創新性。在科學技術不斷的發展過程中，有很多數據庫引擎使用了多種形式的物理結構，這些物理結構特點符合當下的技術應用，從而使系統的運算效率提高，系統的性能水平也達到了新的層次，所以在數據庫物理自調優產品的管理過程中，需要對多種物理結構進行考察。垂直劃分結構、水平劃分結構、物化視圖結構、索引等，同時還包括了多維聚族結構，這些工具的產品能夠對不同的物理結構的關系進行調整，從而可以使自動數據庫的物理設計和管理逐漸達到理想程度。

3數據庫物理自調優的發展方向

由于傳統的物理自調優工具需要使用查詢優化器，這種形式沒有真正的創建物理結構，通過不斷的改善，能夠使物理自調優工作推薦出適合的物理結構設計，從而提高系統的運行效率。由于物理自調優的工具啟動運行過程需要耗費較多的系統資源，但是應用自調優系統占有的資源并沒有較大的提高性能，并且會導致物理自調優喪失高負載性能調優的能力，所以應該設置預警器來對工作載荷情況進行控制，從而可以達到有效啟動物理自調優系統的目的[3]。

4總結

綜上所述，傳統的關系數據庫物理自調優研究工作包括了一些經典的技術，通過對這些經典技術的比較，能夠得出新的物理自調優技術的研究方向，對數據庫自調優技術的發展起到推動作用。

參考文獻：

[1]蔣鴻. 數據庫動態資源自調優系統的設計與實現[D].華中科技大學，2006.

[2]李蛟. 數據庫管理系統多緩沖池的配置及自調優研究[D].華中科技大學，2006.

[3]張燕飛. 面向負載的數據庫管理系統自動調優[D].華東師范大學，2018.

（作者單位：中航飛機股份有限公司）