DB2支持的三种表空间SMSDMSDMS的自动存储

Posted 2020-08-21

 DB2支持的三种表空间SMS、DMS、DMS的自动存储 

 

DB2中，表空间是数据库与这个数据库中存储的表之间的逻辑层。表空间在数据库中创建，表在表空间中创建。容器是一个物理存储设备。它可以由目录名、设备名或文件名标识。容器被分配给表空间。表空间可以跨许多容器（类似于Oracle中datafile的概念），这意味着可以突破操作系统对于一个容器可以包含的数据量的限制。DB2 支持三种表空间：

·         系统管理的空间（System-Managed Space，SMS）：在这里，由操作系统的文件系统管理器分配和管理空间。在DB2 9 之前，如果不带任何参数创建数据库或表空间，就会导致所有表空间作为 SMS 对象创建。

·         数据库管理的空间（Database-Managed Space，DMS）：在这里，由数据库管理程序控制存储空间。这种表空间本质上是一种特殊用途的文件系统实现，可以最好地满足数据库管理程序的需要。

·         DMS 的自动存储（Automatic Storage With DMS）：自动存储实际上不是一种单独的表空间类型，而是一种处理DMS 存储的不同方式。DMS 容器需要比较多的维护，在 DB2 V8.2.2 中引入了自动存储，作为简化空间管理的方式。

SMS 表空间需要的维护非常少。但是，与 DMS 表空间相比，SMS 表空间提供的优化选项少而且性能不好。

 

SMS、DMS与自动存储

特性	SMS	DMS	自动存储
是否分段（Striping）？	是	是	是
默认类型	Version 8	无	Version 9
对象管理	操作系统	DB2	DB2
空间分配	按需增长/收缩	预先分配；大小可以收缩和增长，但是需要 DBA 干预。	预先分配；可以自动增长。
管理的简便性	最好；很少需要调优，甚至不需要	好，但是需要一些调优（例如， EXTENTSIZE PREFETCHSIZE	最好；很少需要调优，甚至不需要
性能	非常好	最好；可通过利用原始容器多获得 5% 到 10% 的收益	最好；但是，可以不使用原始容器
表空间最大大小	64GB（4K 页面）	2TB（4K 页面）	2TB（4K 页面）

 

除了使用 SMS 表空间可以简化管理之外，这两种存储模型之间最显著的差异是表空间的最大大小。在使用 SMS 时，DBA最多只能在表空间中放 64GB 的数据。将页面大小改为 32K，可以将这个限制扩大到 512GB，但代价是每个页面上的可用空间可能会更少。改为 DMS 模型会将表空间限制扩大到 2TB（4K 页面大小的情况下）。如果将页面大小改为 32K，可用空间可以增长到 16TB。尽管还有让表大小突破 64GB 限制的其他方法，但是最简单的方法可能是一开始就使用 DMS 表空间。

 

 

DMS与自动存储

DB2 8.2.2 引入了自动存储的概念。自动存储允许 DBA 为数据库设置在创建所有表空间容器时可以使用的存储路径。DBA不必显式地定义表空间的位置和大小，系统将自动地分配表空间。在 DB2 9 中，数据库在创建时将启用自动存储，除非 DBA显式地覆盖这个设置。

启用自动存储的数据库有一个或多个相关联的存储路径。表空间可以定义为 “由自动存储进行管理”，它的容器由 DB2根据这些存储路径进行分配。数据库只能在创建时启用自动存储。对于在最初没有启用自动存储的数据库，不能在以后启用这个特性。同样，对于在最初启用了自动存储的数据库，也不能在以后禁用这个特性。

特性	非自动存储	自动存储
容器的创建	必须在创建表空间时显式地提供容器。	不能在创建表空间时提供容器；它们将由 DB2 自动地分配。
容器大小的调整	在默认情况下，表空间大小的自动调整是关闭的（AUTORESIZE NO）。	在默认情况下，表空间大小的自动调整是打开的（AUTORESIZE YES）。
初始大小	不能使用 INITIALSIZE 子句指定表空间的初始大小。	使用 INITIALSIZE 子句指定表空间的初始大小。
容器的修改	可以使用 ALTER TABLESPACE 语句（ADD、DROP、BEGIN NEW STRIPE SET 等等）执行容器操作。	不能执行容器操作，因为由 DB2 控制空间管理。
管理的简便性	可以使用重定向的恢复操作重新定义与表空间相关联的容器。	不能使用重定向的恢复操作重新定义与表空间相关联的容器，因为由DB2 控制空间管理。

 

在DB2中表空间的存储方式有两种，SMS(System Managed Space)和DMS(Database Managed Space)。
　　
　　SMS直接利用操作系统的文件系统来管理数据。表空间中的数据按照系统中所有容器上进行数据块划分。表空间中的所有的表都被赋予了它自己的文件名，此文件名在所有的容器中使用。文件扩展名指示出该文件中存储的数据类型。
　　
　　DMS是由数据库进行表空间的存储空间控制。当定义DMS表空间时，需要选择设备或者文件列表，使其属于该表空间。
　　
　　DMS表空间和SMS表空间之间的主要差别在于，对于DMS的表空间，存储空间是在创建表空间时分配的，而不是在需要时在向操作系统申请的。并且，在这两种类型的表空间上，数据的放置也是有一些不同之处。例如：考虑进行高效率的表扫描时，数据块在物理上连续存放是很重要的。对于SMS来说，操作系统的文件系统将决定每个逻辑文件页面的物理存储位置。根据文件系统上其他活动的级别以及用来确定存放位置的算法不同，这些逻辑连续的页面可能会连续存放，也可能不连续分配。对于DMS，由于是数据库管理程序直接与磁盘打交道，所以它在理论上可能保证页面在物理上连续存放。
　　
　　但是，应该注意的是，当使用DMS表空间时，有两个容器选项：原始设备（raw）和文件（file）。当使用文件选项时，数据库管理程序在创建表空间时向文件系统申请分配整个容器。由于是从文件系统分配得来，导致物理分配通常（但也不保证）是连续的。当使用原始设备容器时，数据库管理程序直接控制整个设备，并总能确保数据块中的页连续分配。
　　
　　SMS和DMS表空间相比，SMS表空间特别适合一般用途。SMS表空间能够提供一定的性能，且管理成本很低。如果需要达到最佳的性能，则应该选用DMS表空间。因为使用文件容器或者SMS表空间移动数据时会发生双重缓冲（在数据库管理程序级首先缓冲一次数据，然后在文件系统再缓冲一次数据，这就是双重缓冲），所以使用设备容器可能提供更好的性能。

 

SMS是系统管理的表空间，DMS是数据库管理的表空间。
SMS在老的DB2版本使用，在新DB2版本中推荐使用DMS。
DMS可以使用裸设备，SMS不可以使用。
DMS可以将数据对象分开存放，例如常规数据、索引、大字段等，都可以分开存放，SMS做不到这点。
这是SMS和DMS的主要区别，除此之外，还有一些细节上的区别，可参考DB2的相关文档