INFORMIX-IDS基本知识

 

1 、描述IDS 数据库（database server ）由哪三个主要组成部分？并解释说明各组成部分的一些主要的概念。

         IDS数据库是一个多线程结构（multithreaded architecture），由内存(shared memory)、CPU(VP)、磁盘(DISK)三个主要部分组成。

VP，IDS数据库中所有的进程统称为virtual processor(vp)。所有的vp属于一个特定的vp class，一个特定的VP CLASS 主要完成特定的一些任务。所有的VPs以root用户运行，在UNIX下对应的进程为oninit进程。

Shared Memory，划分为Resident Portion、Virtual Portion和Message Portion。

A、Resident Portion，常驻内存部分，包含BUFFER POOL和系统其他数据结构

主要用于存储buffer pool（磁盘缓冲数据），其他的结构有：locks（每个LOCK分配44个字节大小），LRU队列（包含FLRU、MLRU），Logical Log Buffers（3个BUFFER），Physical Log Buffers（2个BUFFER）。

B、Virtual Portion，虚拟内存部分，主要为线程控制信息

以pools进行分配，一个pool为8K大小。主要用于：用户SESSION数据，字典信息，存储过程，线程信息，排序等

C、Message Portion，消息内存部分，用于应用程序间通信

当系统初始化时进行分配，用于应用程序连接服务器的信息。

DISK，磁盘。IDS数据库最高层逻辑上由不同的DBSPACE组成，DBSPACE由物理上的chunk组成，chunk对应物理上的raw device或者cooked file。包含数据文件、逻辑文件（逻辑日志文件和物理逻辑文件）。表创建在dbspace上，对应的空间为tablespace，tabspace按extend进行扩展。Extend由连续的page组成，page为最基本的I/O单元。

 

2 、安装IDS 数据库之前需要的准备工作有哪些？ 准备完成后，如何配置和初始化数据库服务器，及如何配置网络连接。

   获取IDS安装包后，安装IDS之前的准备工作如下：

A、阅读RELEASE NOTE相关

B、根据RELEASE NOTE相关信息，确认操作系统核心参数的设置正确。

C、根据RELEASE NOTE打操作系统必要的patch。

D、创建informix组和用户

   配置数据库服务器

A、设置环境变量

(1)、将INFORMIXDIR变量设置为你安装数据库服务器产品的目录

(2)、将PATH环境变量设置为包括$INFORMIXDIR/bin

(3)、设置INFORMIXSERVER，指定为缺省的数据库服务器

(4)、将ONCONFIG变量设置为有效onconfig配置文件的名称

B、准备连接文件

(1)、修改$INFORMIXDIR/etc/sqlhosts文件

C、设置配置参数

(1)、修改$INFORMIXDIR/etc/onconfig文件，配置相关参数

D、初始化和启动数据库服务器

(1)、初始化数据库服务器,oninit –i 只有第一次初始化时使用-i选项。

(2)、初始化完成后，需要修改物理日志表空间位置及大小，同时根据需要修改逻辑日志大小和数量。

(3)、根据运行情况，优化修改onconfig文件参数。

 

3 、描述共享内存（shared memory) 的组成部分，如何在ONCONFIG 文件中进行配置？如何进行监控（监控命令的使用）？

Shared Memory，划分为Resident Portion、Virtual Portion和Message Portion。

A、Resident Portion，常驻内存部分，包含BUFFER POOL和系统其他数据结构

主要用于存储buffer pool（磁盘缓冲数据），其他的结构有：locks（每个LOCK分配44个字节大小），LRU队列（包含FLRU、MLRU），Logical Log Buffers（3个BUFFER），Physical Log Buffers（2个BUFFER）。

在onconfig文件中对应的参数情况：buffer pool—BUFFERS，locks—LOCKS，LRU队列—LRUS，Physical Log Buffers—PHYSBUFF，Logical Log Buffers—LOGBUFF

B、Virtual Portion，虚拟内存部分，主要为线程控制信息

以pools进行分配，一个pool为8K大小。主要用于：用户SESSION数据，字典信息，存储过程，线程信息，排序等

在onconfig文件中对应的参数情况：SHMVIRTSIZE SHMADD SHMTOTAL

C、Message Portion，消息内存部分，用于应用程序间通信

当系统初始化时进行分配，用于应用程序连接服务器的信息。

      常用监控命令有：

         onstat – 查看常驻内存大小

         onstat –g seg 查看各类内存的使用情况

         onstat –R 查看LRU队列情况

         onstat –u和onstat –k 查看锁情况

 

4 、IDS 有哪几类主要的VP ，并描述如何进行正确的配置？如何进行监控（监控命令的使用）？

   IDS主要的VP类型和配置方式：

A、CPU，运行所有用户线程和一些系统线程，通过ONCONFIG文件配置NUMCPUVPS，在多CPU情况下配置为CPU个数-1；

B、PIO，负责物理日志写任务，系统自动分配1～2个VPS；

C、LIO，负责逻辑日志写任务, 系统自动分配1～2个VPS；

D、AIO，负责磁盘I/O任务；（KAIO），通过ONCONFIG文件进行配置NUMAIOVPS参数，一般配置为CHUNK的个数，当使用KAIO时，配置为2个即可；

   常用监控命令：

       onstat –g ioq 监控AIO队列，监控I/O请求队列LEN和MAXLEN来观察AIO的情况。

       onstat -g rea 监控哪个类型的VP个数不够。

       onstat –g ath 监控活动线程情况。

 

5 、描述IDS 的存储结构，分别写出如何采用raw device 和cooked file 进行表空间的创建。写出DBSPACE 的使用情况的监控方法。

   IDS的存储结构从上之下描述为：DBSPACE(CHUNK),TABLESPACE,EXTEND,PAGE。一个dbspace物理上由一个或者多个chunk组成，tablespace为一个表在dbspace上的存储空间的一个统称，tablespace以extend为单位进行扩展大小，一个extend由连续的page组成，page为IDS中最基本的I/O逻辑单位。

   Dbspace的创建分采用raw device和cooked file两种形式。创建方法类似，分别描述如下：

A、使用raw device创建DBSPACE

(1)、准备raw device

     ln –s /dev/rxy0f /dev/ifmx-raw-001

chmod 660 /dev/ifmx-raw-001

chgrp informix /dev/ifmx-raw-001

chown informix /dev/ifmx-raw-001

(2)、创建dbspace

    onspaces –c –d dbspacename –p /dev/ifmx-raw-001 –o 200000 –s 1000000

B、使用cooked file创建DBSPACE

(1)、准备cooked file

     touch /dev/ifmx-cook-001

chmod 660 /dev/ifmx-cook-001

chgrp informix /dev/ifmx-cook-001

chown informix /dev/ifmx-cook-001

(2)、创建dbspace

           onspaces –c –d dbspacename –p /dev/ifmx-cook-001 –o 200000 –s 1000000

   表空间的监控：可以使用onstat –d来查看表空间的使用情况。

 

6 、解释说明IDS 的逻辑日志、物理日志的作用，分别说明如何进行逻辑日志、物理日志的管理及监控？

   逻辑日志，用于记录系统中进行更新操作信息，包括DML,DDL语句。物理日志用于记录数据修改的前影信息。当系统发生故障时，可以利用逻辑日志物理日志进行恢复。

   逻辑日志的管理和监控：

   A、在onconfig文件进行初始化设置，LOGFILES用来设置逻辑日志的个数，LOGSIZE用来设置每个逻辑日志文件的大小。

   B、增加一个逻辑日志文件的方法：onparams –a –d logspace –s 100000

   C、监控逻辑日志的使用情况，onstat –l ，根据输出报告，分析逻辑日志的buffer是否设置的合理，同时可以监控到逻辑日志的当前使用情况。需要根据系统的实际情况，合理设置逻辑日志文件个数及大小的设置是否合理，一般大数据量情况下，每个逻辑日志文件大小设置为100M，个数可以根据情况设置。

   物理日志的管理和监控：

A、在onconfig文件中进行设置，当系统初始化时，使用了rootdbs，需要从rootdbs中分离，需要为物理日志单独设置dbspace。

B、使用如下命令改变物理日志的位置和大小：onparams –p –d logspace –s 1000000

C、使用onstat –l 命令查看物理日志的缓存使用情况。

  

7 、系统触发CHECKPOINT 的时机有哪些？发生CHECKPOINT 后系统会进行哪些操作？

         Checkpoint有两种类型：full checkpoint和fuzzy checkpoint。

         FULL checkpoint的触发时机有：

A、当使用ontape 或者ON-Bar 进行备份和恢复时；

B、当fast recovery 或者full recovery结束时；

C、当数据库服务器当前逻辑日志将要切换到下一个free日志，但这个free日志包含了最后一次checkpoint信息时；

D、当使用onmode –c 命令时；

E、 当数据库服务器正常shutdown时。

FUZZY checkpoint的触发时机有：

A、当系统中的checkpoint interval时间间隔后，并且这段时间内系统中至少有一个修改操作发生时；

B、系统物理日志75％被占用时；

C、当系统检测到下一个即将成为当前逻辑日志的逻辑日志文件中包含“最新checkpoint”信息时；

D、当执行一些系统管理任务时，比如：增加一个chunk或者dbspace等；

E、 当手工执行onmode –c fuzzy命令时。

当checkpoint产生后，系统将执行如下6个步骤的任务来完成一次CHECKPOINT。

Step 1：No Threads in Critical Section，用户线程不能进入关键区域；

Step 2：Physical Log Buffers Flushed to Disk，物理日志缓存刷新到磁盘；

Step 3：Modified Buffers Flushed to Disk，修改记录从内存中刷新到磁盘；

Step 4：CheckPoint Record is Writen，CHECKPOINT信息写入到逻辑日志中；

Step 5：Logical Log Buffer Flushed to Disk，逻辑日志缓存刷新到磁盘；

Step 6：Logically Empty the Physical Log，逻辑上情况物理日志。

 

8 、如何创建临时表空间，如何创建临时表，如何控制临时表的存储DBSPACE ？

         创建临时表空间的方法和创建普通的表空间类似，首先准备ROW DEVICE 或者COOKED FILE，再进行权限的管理chmod 660，然后使用如下命令进行添加表空间：

         onspaces –c –t –d tempdbs –p /dev/rdsk/device9 –o 10000 –s 500000

         创建临时表的方式有显示的和隐示的两种形式，显示的方式为：create temp table tabname(cols define);隐示的方式为：select * from tabname into temp tmptabname;

我们需要控制临时表的存储dbspace，若需要使用创建的临时表空间，则需要在创建临时表时使用选项：with no log。

 

9 、若采用周日进行全备份，周2 周4 进行增量备份的备份方案。请说明具体的操作步骤？若周3 系统发生故障，请说明如何利用备份进行恢复的步骤？

   备份方案：

      修改ONCONFIG文件中备份参数TAPEDEV, TAPEBLK和TAPESIZE，逻辑日志备份参数LTAPEDEV, LTAPEBLK和LTAPESIZE

      周日全备份，ontape –L 0

      周2周4增量备份，ontape –L 1

   系统恢复步骤：

      首先采用周日的全备份进行恢复到周日的时间点，ontape –r，然后采用周2的增量备份进行增量恢复到周2的时间点，再采用逻辑日志恢复到周3发生故障的时间点。

 

10 、例举出IDS10 ，11 的5 项以上的新特性。

         （1）、性能方面：

         A、可配置的页面大小，可以在ONCONFIG文件中进行不同页面大小的缓冲池的设置。通过降低数据页和索引页的IO操作次数提高存取效率。

         B、单个dbspace上的多个table fragments,降低了总的dbspace数目，分片表达式是针对同一个dbspace，提高了性能并简化了dbspace的管理。

         （2）、管理的增强

         A、ontape使用标准的I/O，可以备份到目录中;

         B、重命名dbspace;

         C、单用户模式，介入静止模式和在线模式之间的模式，DBA可以进行任何维护工作。

         D、SQL管理API

         （3）、安全的增强

         A、列级加密，内置加密函数

         B、安全环境检查，检查$INFORMIXDIR及它的目录权限，检查SQLHOSTS、ONCONFIG文件的权限；

    C、基于标签的访问控制

         （4）、可用性增强

         A、索引的变化，create index 和 drop index 在执行时可以不加独占锁；

         B、恢复表到指定的时间点，可以从0级备份中恢复一个表的部分或者全部数据到用户期望的时间点；

          （5）、开发功能增强

     A、查询的FROM 子句中的派生表

          B、索引自连接查询计划

     C、增加committed read隔离级别，增强了并发性

     D、跨服务器分布式操作中的增强数据类型，BOOLEAN,LVARCHAR

     E、新增SQL内置函数：比如：ADD_MONTHS(),NEXT_DAY，TRUNC()，SYSDATE()等，基本和ORACLE的内置函数一致，便于数据库之间的迁移。