Sybase IQ体系结构

1. SybaseIQ体系结构 SybaseIQ数据库包括服务器进程、数据库空间和服务器文件，其中数据库空间指：元数据存储catalog store，IQ主数据存储iq store，临时数据存储temporary store。如下图所示。

1.1.
数据库服务器        Sybase IQ 数据库服务器（Server）是运行在一台主机上的操作系统进程，是 Sybase IQ 数据库系统的核心，用户连接到Sybase IQ服务器访问Sybase IQ 数据库中的数据。单台的硬件服务器下，SybaseIQ采用“一个服务器一个数据库”的架构，在Multiplex架构下，属于“多个服务器一个数据库”。一台硬件服务器可以安装多个SybaseIQ数据库，不推荐在一个服务器上安装多个数据库。
1.1.1.
Sybase ASA和SybaseIQ         Sybase ASA （Adaptive Server Anywhere）是独立于SybaseIQ的另一个按行存储的关系型数据库，是Sybase信息移动解决方案的一个核心产品，主要用于移动设备数据库，属于小型数据库产品。SybaseIQ的数据库元数据管理采用了ASA引擎，Sybase ASA负责SybaseIQ的元数据的存储管理，数据库连接调度库，查询解析，系统安全和组件集成服务（Component Integration Services）。基于SybaseIQ的程序开发与基于Sybase ASA的程序类似。
1.1.2.
CIS用户接口    基于Sybase数据库产品直接的数据库互连访问，可以通过其产品内嵌的CIS功能实现，不需要额外产品支持，通过Open Client方式实现远程数据库的数据加载和isql方式的数据库访问，需要配置open client接口文件。UNIX和Linux方式文件存放在用户的主目录，文件名为inte易做图ces，Windows下文件名为sql.ini。以下文件是一个CIS接口配置文件样板，配置了两个服务器，其中服务器asiqdemo，IP为158.77.123.168端口为2638 ；服务器test，IP为158.77.123.244端口为2688：

[asiqdemo]
master=TCP,158.77.123.168,2638
query=TCP,158.77.123.168,2638

[test]
master=TCP,158.77.123.244,2688
query=TCP,158.77.123.244,2688
1.2.
数据库构成   1.2.1.
数据库空间     SybaseIQ以数据库空间方式将应用级别在多个磁盘上分布式存储用户数据，一个数据库空间可能是一个操作系统文件或者一个磁盘的原始分区。数据库空间中同时存储用户数据或者用于用户启动、恢复、备份和事务管理的内部数据结构。
    SybaseIQ数据库建立成功后，将缺省建立如下几个数据库文件
<数据库名>.db是元数据库空间，包含描述数据库的系统表和存储过程，按照Sybase另一个数据库ASA标准描述，数据库空间名是SYSTEM。
<数据库名>.iq 是IQ存储，存储SybaseIQ的数据表和索引， IQ存储的第一个数据库空间名是IQ_SYSTEM_MAIN。
<数据库名>.iqtmp 是初始化的临时存储，包含查询生成的临时表，临时存储的第一个数据库空间名是IQ_SYSTEM_TEMP。
   Multiplex架构的查询服务器上的用户还可以建立本地存储空间，它的用途与主数据存储类似，但是只能被建立它的查询服务器使用。用户可以在数据库建立期间建立所有的数据库空间，也可以在数据库建立后添加数据库空间。
    其中元数据存储必须以文件形式存在，IQ存储、临时存储和本地存储可以是文件或者裸设备形式。
元数据存储
    每个数据库对应一个元数据表空间，只能放在文件系统上，文件名形如“<数据库名>.db”，这个文件随数据库对象增加动态增长，包括所有需要管理的IQ 数据库信息，系统表元数据存储，系统和用户的存储过程。元数据空间的逻辑名是 SYSTEM。
    元数据存储采用Sybase按行存储的数据库Sybase ASA，其数据库页面通常是4K (4096 byte)，其页面大小在建立数据库时指定。
通常元数据存储中包括如下系统表，完整的系统表列表可以参考SybaseIQ的产品手册：
SYSIQCOLUMN：数据库中的所有表和视图的字段信息；
SYSIQFILE：数据库操作系统文件列表；
SYSIQINDEX：数据库的索引信息；
SYSIQTABLE：数据库中的所有表和视图信息；
    这些系统表数据可以通过
DBISQL客户端或者 Sybase Central浏览。
IQ存储
    SybaseIQ的数据以压缩的索引方式存储在磁盘上的数据，也包括SybaseIQ的事务日志，采用(free list)方式管理分配空间，free list指明已经分配给IQ存储的磁盘页面。IQ存储是一种预分配的空间，它也可以通过预先计划的形式进行空间扩充。当数据库首次建立时，将建立一个数据库空间。每个数据库只有一个IQ存储（IQ STORE），但是可以包括多个数据库空间（dbspaces），数据库空间可以是裸设备或者文件系统，IQ存储的第一个数据库空间逻辑名称为 IQ_SYSTEM_MAIN。
在规划数据库空间时，IQ存储的总空间可以按照源数据的75％规划。其数据存储的空间耗费与数据类型、数据重复值，以及IQ索引的类型和数量有关。
    多个IQ存储的数据库空间，会提升系统性能，IQ存储数据库空间的个数与CPU有关，一般要求 3＋CPU数量（内核个数）/10，对于Multiplex环境CPU数量是指所有服务器的CPU数量的总和。IQ存储的数据库空间可以在系统运行后，由具有DBA权限的用户添加，对于单点的SybaseIQ可以采用命令行方式或者Sybase Central方式添加，对于Multiplex方式的SybaseIQ，必须通过Sybase Central方式添加。
    IQ存储的数据库层面的空间分配按照IQ页面分配，IQ页面大小在数据库建立时由用户通过建立数据库的语句指定。数据库建立后，其IQ页面大小不允许修改。IQ页面大小可以是64KB，128KB，256KB或者512KB。
    推荐的IQ PAGE SIZE大小是数据库中最大表宽的两倍。数据必须是2的倍数，数据从65536到524288。
    64KB (IQ PAGE SIZE 65536)：最大表的记录数10亿条，单个表大小大小不超过8TB。对应32位系统64KB IQ page size性能最好。
    128KB (IQ PAGE SIZE 131072)对于64-位平台的数据库最大表记录条数超过10亿条记录不超过40亿条记录，单表大小可超过8TB 。128KB 是缺省的IQ page size。
    256KB (IQ PAGE SIZE 262144) 对于64-位平台的数据库最大表记录条数超过40亿条记录，单表大小可超过8TB 。
临时存储
    在数据加载和数据查询时需要使用临时存储。在数据加载和数据删除时，临时存储用来建立和修改字段上的HG索引和优化的FP索引。数据查询时，临时存储用来进行数据排序，以及分组和表连接处理。数据库建立时，会建立一个初始化的临时存储的数据库空间，临时存储的第一个数据库空间的逻辑名是IQ_SYSTEM_TEMP。临时存储可以是文件系统方式或者裸设备方式，其文件系统方式的扩展名一般是.iqtmp，裸设备方式时，也建议建立类似命名规则的符号连接。
多个的临时存储的数据库空间，会提升系统性能，一般要求临时存储的空间是IQ存储的20％，个数与CPU有关系，一般要求 3＋CPU数量（内核个数）/10。临时存储的数据库空间可以在系统运行后，由DBA添加，对于单点的SybaseIQ可以采用命令行方式或者Sybase Central方式添加，对于Multiplex方式的SybaseIQ，必须通过Sybase Central方式添加临时存储的数据库空间。
1.2.2.
数据库文件服务器消息日志（IQ Message Log）
    每个Sybase IQ服务器对应一个IQ信息日志文件，此文件只能存放在文件系统上，是可以显示的文本文件，SybaseIQ消息日志文件包括：错误信息，状态信息，插入、删除信息，执行计划等。
数据库建立成功正常启动后，第一个连接的用户建立此文件。其缺省文件名是“<数据库名>.iqmsg”。
元数据库事务日志（Catalog Store Transaction Log）
    SybaseIQ元数据存储就是一个Sybase ASA数据库，用于存储SybaseIQ的元数据，是一个传统的按行存储的OLTP数据库。元数据库事务日志文件名形如“<数据库名>.log”，用于元数据事务管理，，实现元数据事务的回滚或者前滚。文件是二进制格式。是一个由SybaseDBMS管理的一个缓慢增长的文件（可能会到百兆）。
对此文件的清理必须通过数据库命令，不可以直接作操作系统层面文件清理。
IQ服务器日志（IQ Server Logs）
    Sybase IQ服务器在每次启动时创建一个服务器日志文件存放启动信息，服务器日志文件存放于目录$ASDIR/logfiles。
对于Windows下：
IQ_startup_nt.log只记录服务器启动参数
server_name.00n.srvlog：n是服务器启动的次数。其它的服务器信息送到NT 控制台窗口。这些信息能通过数据库启动配置文件.cfg中的配置选项 -o 选项保存到指定文件上
对于Unix和Linux平台服务器，每次服务器启动时会产生两个日志文件：
IQ_Server_name.00n.stderr 和 IQ_Server_name.00n.srvlog 其中n 指服务器的启动次数。
    IQ_Server_name.00n.srvlog 在数据库服务器启动时建立，显示其启动时间，检查点，服务器错误信息，数据库表加载、删除提示信息。
文件IQ_Server_name.00n.stderr会在数据库的每次启动时建立一个新文件，记载服务器启动日志和某些特定参数。
1.2.3.
数据库构成图    下图是一个多机架构的SybaseIQ的构成示意图，一个数据库有一个或者多个实例，每一个实例有自己的元数据存储（mydb.db）、临时存储（mydb.iqtmp）、元数据事务日志（mydb.log）、服务器消息日志（mydb.iqmsg），一个写服务器实例和多个查询服务器实例共享一个IQ存储（mydb.iq）