1、概念描述

DB2數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)是 DB2 企業(yè)版 DPF(Data Partitioning Feature)選件提供的，它主要用來(lái)個(gè)分區(qū)（邏輯的或物理的）上分布大型數(shù)據(jù)庫(kù)提供了必要的可伸縮性，并利用了一個(gè)無(wú)共享（shared-nothing）結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫(kù)在一個(gè)非共享的環(huán)境中被分解為獨(dú)立的分區(qū)，每個(gè)分區(qū)都具有自己的資源，例如內(nèi)存，CPU 和磁盤(pán)以及自己的數(shù)據(jù)、索引、配置文件和事務(wù)日志。數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)有時(shí)稱為節(jié)點(diǎn)或數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)。通過(guò) DPF“分治”的處理，可伸縮性可在單一服務(wù)器（縱向擴(kuò)展）或跨服務(wù)器集群（橫向擴(kuò)展）中獲得增強(qiáng)。

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使用 DPF最顯而易見(jiàn)的理由之一就是提高查詢工作負(fù)載和 INSERT/UPDATE/DELETE 操作的性能。DPF 還可以克服部分 DB2 的架構(gòu)限制。例如，在 DB2 中，對(duì) 4 KB 的頁(yè)面大小而言，表的大大小是 64 GB；對(duì)于 8 KB 的頁(yè)面大小而言，表的大大小是 128 GB；對(duì)于 16 KB 的頁(yè)面大小而言，表的大大小是 256 GB；對(duì)于 32 KB 的頁(yè)面大小而言，表的大大小是 512 GB。在 DB2 中，表和表空間的大小限制是根據(jù)每個(gè)分區(qū)進(jìn)行規(guī)定的?？缍鄠€(gè)分區(qū)劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)將允許您根據(jù)環(huán)境中分區(qū)數(shù)目的因數(shù)來(lái)增加表的大大小。

DB2數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)實(shí)例圖：

2、DPF對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能產(chǎn)生的影響

數(shù)據(jù)是通過(guò)Hash算法均允地散列到不同的分區(qū)內(nèi)的，每個(gè)分區(qū)只負(fù)責(zé)處理自己的數(shù)據(jù)。用戶發(fā)出 SQL 操作后，被連接的分區(qū)被稱為 Coordinate Node，它負(fù)責(zé)處理用戶的請(qǐng)求，并根據(jù) Partition key（分區(qū)鍵）將用戶的請(qǐng)求分解成多個(gè)子任務(wù)交由不同分區(qū)并行處理，最后將不同分區(qū)的執(zhí)行結(jié)果經(jīng)過(guò)匯總返回給用戶，分區(qū)對(duì)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是透明的。

在 DB2 中，數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)可以部署在集群或 MPP（多臺(tái)單個(gè)CPU的機(jī)器上，建立的一個(gè)有多個(gè)partition的DB2實(shí)例，在其中的每臺(tái)機(jī)器上建立1個(gè)Partition）環(huán)境下，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)分布在不同的機(jī)器上；數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)也可以部署在同一臺(tái) SMP（一臺(tái)有多個(gè)CPU的機(jī)器上，建立的一個(gè)有多個(gè)分區(qū)的DB2實(shí)例，其中分區(qū)數(shù)量不超過(guò)已有CPU的數(shù)量）機(jī)器上，在同一臺(tái)機(jī)器上的分區(qū)我們稱為邏輯分區(qū)。同時(shí)，我們還可以在集群或 MPP 環(huán)境下部署多個(gè)分區(qū)，在集群或 MPP 每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上部署多個(gè)邏輯分區(qū)。

采用數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)有幾個(gè)好處，以下簡(jiǎn)單介紹一下：

查詢擴(kuò)展性

這是采用數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)最主要的原因之一。將一個(gè)大的數(shù)據(jù)庫(kù)分成多個(gè)小的數(shù)據(jù)庫(kù)可以提高查詢的性能，因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)擁有自己的一部分?jǐn)?shù)據(jù)。假設(shè)現(xiàn)在掃描10萬(wàn)條記錄，對(duì)一個(gè)單一分區(qū)的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)講，該掃描操作需要數(shù)據(jù)庫(kù)管理器獨(dú)立掃描10萬(wàn)條記錄，如果將數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)做成10個(gè)分區(qū)，并將這10萬(wàn)條記錄平均分配到這10個(gè)分區(qū)上，那么每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理器只掃描10萬(wàn)記錄。

架構(gòu)限制

非分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)的大的表取決于頁(yè)面大小，4K頁(yè)大支持64 GB，32K頁(yè)大支持512 GB數(shù)據(jù)量。表和表空間大小限制是每個(gè)分區(qū)上的限制，因此將數(shù)據(jù)庫(kù)分成N個(gè)分區(qū)可以將表的大尺寸增加為單個(gè)分區(qū)表大尺寸的N倍。內(nèi)存也可能是個(gè)限制，特別是在32位操作系統(tǒng)環(huán)境，因?yàn)槊總€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)管理并擁有自己的資源，因此通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)可以克服這個(gè)限制。

數(shù)據(jù)庫(kù)裝載性能

數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)可以并行裝載數(shù)據(jù)到所有數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)，極大減少單表的裝載時(shí)間，這對(duì)于像實(shí)時(shí)商業(yè)智能系統(tǒng)那樣對(duì)數(shù)據(jù)裝載的時(shí)間要求特別高的系統(tǒng)特別重要。

數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)性能

將數(shù)據(jù)庫(kù)分散到多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)服務(wù)器可以加快系統(tǒng)維護(hù)，因?yàn)槊總€(gè)操作都運(yùn)行在分區(qū)所管理的一個(gè)數(shù)據(jù)子集上面，這樣可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)進(jìn)一步減少創(chuàng)建索引的時(shí)間，減少搜集統(tǒng)計(jì)信息的時(shí)間，因?yàn)閞unstats僅運(yùn)行在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)上面，減少表重整(reorg)的時(shí)間。

備份/恢復(fù)性能

將數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)到不同的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上可以大大減少數(shù)據(jù)庫(kù)備份的時(shí)間，這也是是決定是否使用數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)很重要的一點(diǎn)。DB2 通過(guò)為每個(gè)表空間分配獨(dú)立的進(jìn)程或線程來(lái)實(shí)現(xiàn)備份和恢復(fù)操作的并行處理。在分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境的備份中，每個(gè)分區(qū)的備份是獨(dú)立的，通過(guò)并行備份數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)可以大大減少備份整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間。

日志

在高度活動(dòng)的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)日志的性能可能會(huì)限制系統(tǒng)的整體吞吐量。在分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，每個(gè)分區(qū)有自己一套日志。當(dāng)大量插入、更新、刪除操作時(shí)，多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)可以提高性能，因?yàn)槿罩臼窃诿總€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)上并行寫(xiě)入，而且每個(gè)分區(qū)需要記錄的日志更少。

DB2隨數(shù)據(jù)量或處理器和分區(qū)的增加，可以提供近線性的擴(kuò)展能力，可是，數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)是否提供最多的益處依賴于處理的工作負(fù)荷、大表的大小及其他因素。目前我們項(xiàng)目的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)也是使用數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)，因?yàn)閿?shù)據(jù)量較大，并且業(yè)務(wù)對(duì)CPU的需求也比較大，但是機(jī)器較老，單機(jī)無(wú)法增加更多CPU，并且一個(gè)實(shí)例上要實(shí)現(xiàn)多個(gè)分區(qū)，所以采用了另外一種SMP Cluster（多臺(tái)有多個(gè)CPU的機(jī)器上,建立的一個(gè)有多個(gè)partition的DB2 Instance,在其中的每臺(tái)機(jī)器上建立多個(gè)Partition）

3、DB2分區(qū)與Oracle的比較

Oracle分區(qū)	DB2分區(qū)	Oracle 10g語(yǔ)法	DB2 V9語(yǔ)法
區(qū)間分區(qū)（Range  Partitioning）	表分區(qū)（Table  Partitioning）	PARTITION BY RANGE	PARTITION BY RANGE
哈希分區(qū)（Hash  Partitioning）	數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)（Database  Partitioning）	PARTITION BY HASH	DISTRIBUTE BY HASH
列表分區(qū)（List  Partitioning）	帶生成列表分區(qū)（Table  Partitioning With Generated Column）	PARTITION BY LIST	PARTITION BY RANGE
不支持	多維集群（Multidimensional  clustering）	無(wú)	ORGANIZE BY DIMENSION

以數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)為例，以下是DB2的數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)與Oracle哈希分區(qū)特性的比較：

	DB2分區(qū)	Oracle分區(qū)
分區(qū)架構(gòu)	Share-nothing	Share-disk
分區(qū)特性	每個(gè)CPU都有私有內(nèi)存區(qū)域和私有磁盤(pán)空間，并且兩個(gè)CPU不能訪問(wèn)相同磁盤(pán)空間，CPU之間的通訊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接。	每個(gè)CPU使用自己的私有內(nèi)存區(qū)域，通過(guò)內(nèi)部通訊機(jī)制直接訪問(wèn)所有磁盤(pán)系統(tǒng)。
兩者區(qū)別	可伸縮性 —— 隨著數(shù)據(jù)庫(kù)的增長(zhǎng)可物理性的增加計(jì)算資源（也就是數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)）	無(wú)法通過(guò)增加物理的partition來(lái)給數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)容
語(yǔ)句示例	partition_tablename表選擇partition_ id字段作為分區(qū)鍵	hash_tablename表按照hash_part字段進(jìn)行哈希分區(qū)，每個(gè)分區(qū)以循環(huán)的方式放置在表空間tbsp1和tbsp2中。
	CREATE TABLE partition_tablename  　　(partition_id idNOT NULL,  　 partition_idVARCHAR(20)NOT NULL)      IN tbsp_parts  　DISTRIBUTEBY  HASH (partition_id);	CREATE TABLE hash_tablename  　　(hash_part id,      hash_idvarchar2(20))      PARTITIONBY  HASH(hash_id)     (partition p1 tablespace tbsp1,  　　partition p2 tablespace  tbsp2);

4、總結(jié)

此次分享旨在簡(jiǎn)單介紹DB2分區(qū)的概念，并與Oracle的分區(qū)做比較。分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)為提高查詢工作負(fù)載和 DML操作的性能提供了便利。 如果數(shù)據(jù)量較小，性能提升并不會(huì)很明顯，所以分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)一般用在數(shù)據(jù)量較大，查詢需求較頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù)。其實(shí)使用Oracle好還是DB2好并沒(méi)有絕對(duì)的選擇。例如Oracle采用完全開(kāi)放策略，可以使客戶選擇最適合的解決方案，對(duì)開(kāi)發(fā)商全力支持；DB2則最適于海量數(shù)據(jù)，并且在企業(yè)級(jí)的應(yīng)用最為廣泛，可伸縮性及并行性強(qiáng)。就像廣東的老火湯很有味道，很滋補(bǔ)，中國(guó)人可能都喜歡喝，但是外國(guó)人覺(jué)得他們的羅宋湯那種很粘稠的才叫做湯，中國(guó)這種頂多叫Water！所以，自己需要的，才是最好的。

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當(dāng)前名稱：DB2分區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)淺析-創(chuàng)新互聯(lián)
URL網(wǎng)址：http://chinadenli.net/article40/jjcho.html

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