ساختارهای فیزیکی در DB2 مانند تمام پایگاه داده ها بیشتر با فضاهای فیزیکی مرتبط با اشیا منطقی در ارتباط هستند. در این مقاله قبل از اینکه به ساختارهای فیزیکی DB2 بپردازیم لازم است با مفاهیم دیتاست و VSAM آشنا شویم.

دیتاست چیست؟

یکی از پرکابردترین سیستم عامل­هایی که بر روی ماشین­های مِین فریم نصب می­شود z/OS نام دارد. در سیستم ­عامل z/OS برای مدیریت داده‌ها از دیتاست استفاده می­شود. دیتاست­ها نگهدارنده‌های داده به صورت فایل تنها یا مجموعه‌ای از فایل­ها می­باشند (دیتاست­ها، کاربردی شبیه به عملکرد فایل و فولدر در ویندوز دارند).

به دیتاست­هایی که فقط یک فایل را نگهداری می­کنند، دیتاست ترتیبی و به دیتاست­هایی که مجموعه‌ای از فایل­ها را نگهداری می­کنند، دیتاست پارتیشنی اطلاق می­گردد. انواع دیگری از دیتاست وجود دارند که با نام VSAM شناخته می­شوند. در ادامه به توصیف دیتاست­های VSAM پرداخته و انواع آن را شرح می­دهیم.

VSAM چیست؟

روش­های دسترسی متفاوتی در سیستم­عامل برای خواندن داده از دیسک وجود دارد. یکی از این روش­ها VSAM  می­باشد. در ادامه درباره انواع VSAM صحبت می­کنیم.

انواع فایل­های VSAM

دیتاست­های VSAM شامل فواصل کنترلی یا (CI) و فضاهای کنترلی موسوم به (CA) هستند. عمدتا سایز CA و  CI بر اساس نوع فایل VSAM مشخص می­شود. معمولا تعداد مشخصی CI در یک CA وجود دارد. هر فاصله کنترلی یا CI میتواند شامل چندین رکورد باشد.

ESDS-Entry Sequenced Dataset

ESDSها ممکن است دارای ایندکس باشند، که می­توانند در این­صورت توسط کلید قابل دسترس شوند. رکوردهای نوشته شده در فایل ESDS، بدون ساختار و با توجه به آدرس فیزیکی نوشته می­شوند.

KSDS-Key Sequenced Dataset

KSDSها دارای دو قسمت ، قسمت ایندکس و قسمت داده هستند. این دو قسمت می­توانند حتی در دیسک­های جداگانه ذخیره شوند. یک KSDS ابتدایی، دارای یک ایندکس به عنوان کلید اصلی می­باشد و در صورتی­که نیاز به کلید دوم باشد این کلید به عنوان کلید ثانویه یا ایندکس جایگزین (AIX) شناخته می­شود.

این نوع ایندکس، خود یک ساختار KSDS  دارد که امروزه به عنوان B+ tree شناخته می­شود.

RRDS-Relative Record Dataset

RRDS ممکن است دارای ایندکسی باشد که دسترسی به آن با تعریف کلید AIX فعال می­شود.

LDS-Linear Dataset

LDS یک نوع دیتاست VSAM بدون ساختار است که توسط CI های که سایز آن مضربی از ۴K است ساخته شده و جهت سرویس­های سیستم مورد استفاده قرار می­گیرد.

فضای جدولی (Table Space)

فضای جدولی، دیتاست­های VSAM بر روی دیسک­های یک گروه ذخیره­ساز هستند که حاوی، داده­های جداول می­باشند. فضای جدولی بسته به مدل خود می­توانند حاوی یک یا چند جدول باشند. دیتاست­ها از نوع LDS می­باشند.

برای مشاهده مقاله ساختن Table space  در ِDB2 اینجا کلیک کنید

فضاهای جدولی شامل انواع زیر هستند:

فضای جدولی ساده

فضای جدولی ساده می­تواند، حاوی یک یا چند جدول باشد، لازم به ذکر ­است که رکوردهای جداول متفاوت به صورت درهم درون فضای جدولی نگهداری می­شوند. فضای جدولی ساده، در نسخه­ هایDB2 9.1  به بعد قابل ایجاد شدن نیست.

در صورتی­که در سیستم قدیمی خود این مدل را داشته باشید، صرفا پشتیبانی خواهد شد.

نحوه نگهداری رکوردها در شکل زیر نشان داده شده است:

فضای جدولی سگمنتی

فضای جدولی سگمنتی نیز مانند ساده می­تواند حاوی یک یا چند جدول باشد با این تفاوت که در فضای جدولی سگمنتی، فضای قابل دسترس به گروه­های کوچک­تری تقسیم می­شود (که به این فضاها سگمنت گفته می­شود. سگمنت­ها حاوی چند صفحه فیزیکی هستند).

رکوردهای هر جدول در سگمنت­های مربوط به خود ذخیره می­شوند و هر سگمنت حاوی رکوردهای یک جدول خواهدبود. در صورتی­که بیش از یک جدول درون فضا تعریف شده باشد، رکوردهای جداول گوناگون کنار هم نیستند. در نتیجه سرعت خوانش داده بالاتر خواهدبود.

نحوه نگهداری رکوردها در شکل بالا نشان داده شده است.

فضای جدولی پارتیشنی

فضای جدولی به تعدادی واحد شکسته می­شود که هر واحد یک پارتیشن نامیده می­شود برای هر پارتیشن یک دیتاست جداگانه تعریف می­گردد.

فضای جدولی پارتیشنی فقط حاوی یک جدول می­تواند باشد. جدول تعریف شده بر روی فضای جدولی پارتیشنی باید حاوی یک ایندکس باشد که بر مبنای آن ایندکس، داده‌ها در پارتیشن­های متفاوت قرار می­گیرند، این ایندکس موسوم به ایندکس پارتیشنی می­باشد.

فضای جدولی جهانی (UTS)

فضای جدولی جهانی مدلی از فضاهای جدولی هستند که از تلفیق مشخصات فضای جدولی پارتیشنی سگمنتی بدست آمده­ اند، این فضای جدولی می­تواند فقط حاوی یک جدول بوده و برای جداولی که رکوردهای با طول متغیر دارند، کارایی بهتری خواهدداشت.

فضای جدولی جهانی دو نوع متفاوت دارد که در ادامه به آن اشاره می­شود.

پارتیشن به وسیله مقدار (PBR)

فضای جدولی PBR‌، مانند فضاهای جدولی پارتیشنیِ معمولی بر اساس مقدار داده (بر روی مقادیر یک ایندکس خاص) پارتیشن می­شوند. برای مثال جدولی دارید که برای هر ماهِ سال، داده‌ها دسته­ بندی می­شوند،

در نتیجه نیاز به فضای جدولی دارید که ۱۲ قسمت داشته باشد و هر قسمت، اطلاعات یک ماهِ خاص را درون خود جای­ دهد.

بدیهی است زمانی که این فضای جدولی تعریف می­شود، ۱۲ دیتاست VSAM (به ازای هر پارت، یک دیتاست) بصورت مجزا تعریف خواهدشد.

پارتیشن به وسیله رشد (PBG)

در فضای جدولی PBG‌ هیچ مقدار داده­ای، برای تقسیم بندی پارتیشنی وجود ندارد. بلکه پارتیشن­ها یکی پس از دیگری ایجاد شده و شرط ایجاد پارتیشن جدید، پر شدنِ پارتیشن قدیمی است.

در تعریف این نوع از فضاهای جدولی یک مقدار مشخص برای حجم دیتاست پارتیشن، در نظر گرفته می­شود (برای مثال ۴GB) و پس از پر شدن حجم دیتاست اول، دیتاست دوم به اندازه تعیین شده (طبق مثال ۴GB) ایجاد می­شود. روند ایجاد دیتاست­ها به مقدار حداکثری، که خودمان تعریف می­کنیم، بستگی دارد.

فضای جدولی اشیاء حجیم LOB

این مدل از فضای جدولی برای نگهداری داده­های گرافیکی، ویدئو، عکس و متون بسیار حجیم مورد استفاده قرار می­گیرد.

فضای جدولی XML

این مدل از فضای جدولی برای نگهداری داده­های از نوع XML کاربرد دارد .

فضای ایندکسی (Index Space)

زمانی که یک ایندکس  بر روی جدول ساخته می­شود، یک ساختار فیزیکی برای نگهداری محتویات ایندکس بر روی گروه ذخیره­ ساز ساخته می­شود. یک فضای ایندکسی همانند فضای جدولی دارای یک دیتاست از نوع VSAM است. و دارای نام و آدرس فیزیکی مشخص بر روی دیسک است.