Секционирование

Определение:

Секционирование — это разделение таблицы базы данных на отдельные фрагменты с раздельными настройками физического хранения.

Фрагменты могут хранится на разных компьютерах или дисках одного компьютера. Секционирование используется в целях повышения производительности и доступности больших баз данных. Это достигается за счет параллельного чтения и записи на различных дисках, а также работы оптимизатора запросов.

Типы секционирования

Вертикальное

Разбиение таблицы «по столбцам». Условие корректности: секции содержат надключ (следует из теоремы Фейгина).

Преимущества:

• Отделение «частых» данных от «редких»
• Защита информации (можно задать разные права доступа на разные секции)
• Автоматическая поддержка для CLOB и BLOB (они хранятся отдельно от записи)

Недостатки:

• Нет специальной поддержки
• Зависимость от представления
• Необходимость обновляемых представлений

Горизонтальное

Разбиение таблицы «по строкам». Условие корректности: каждая строка попадает ровно в одну секцию.

Преимущества:

• Отделение «близких» данных от «дальних» (например, зависящих от времени).
• Уменьшение размера секции
• Встроенная поддержка
• Прозрачность для пользователя

Недостатки:

• Возможное замедление работы

Пример: таблица Points(SId, CId, Mark, Date), секции разбиты по Date на основе года.

Методы секционирования

• Простые
  • По диапазонам (задается границами)
  • По значениям (списки конкретных значений)
  • По хешу (записи разбиваются по хеш значению заданного набора столбцов)
• По выражению (секция задается любым методом простого секционирования)
• Составные (секции разбиваются на подсекции, например, сначала по диапазону, а затем по хешу)

При попытке записи значения, которое не попадает ни в одну секцию, происходит ошибка.

Управление секциями

Управление секционированием не входит в стандарт SQL, поэтому для различных баз данных приведенные запросы могут иметь отличный синтаксис.

Удаление секции

 alter table таблица drop partition секция;

Разбиение секции

Разбиение одной секции на несколько. Получаемые секции должны быть согласованы, например, исходный диапазон полностью разбивается на несколько поддиапазонов.

 alter table таблица reorganize секция into (...);

Перехеширование

В случе секционирования по хешу можно изменить количество бакетов, но нельзя повлиять на размещение записей по бакетам.

 alter table таблица add partition число;
 alter table таблица coalesce partition число;

Оптимизация запросов

Оптимизатор запросов умеет использовать секционирование для повышения производительности. Ненужные секции могут быть отброшены, а запросы на оставшихся станут параллельными. Например, может быть оптимизирована операция select со сравнениями, =, in, between.

Индексы

Индексы могут быть секционированы.

Типы индексов:

• Локальный — один на секцию
• Глобальный — один на таблицу
• Секционированный — разбит на секции по-своему

Локальный и глобальный индекс нужны для оптимизации запросов.

Секционированный индекс имеет смысл, если глобальный индекс слишком велик по размеру. Секционирование таблицы и индекса должено быть согласовано, чтобы не относить секцию таблицы к нескольким секциям индекса. Однако разрешается относить несколько секций таблицы к одной секции индекса.

Литература

• PostgreSQL: Table Partitioning
• MySQL: Partitioning