Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil
Шрифт:
База данных InterBase представляет собой один или несколько файлов, в которых находится информация обо всем, что связано с этой базой. Исключение составляет информация о пользователях, поскольку пользователи определяются на уровне всего сервера и хранятся отдельно, в системной базе данных ISC4.GDB. Внутри файлов базы данных содержится вся информация о базе: сами данные, индексы, триггеры, хранимые процедуры и т. д.
База данных InterBase для среднего проекта представляет собой один файл, так как ограничение в 32 Гбайта на размер одного файла базы данных позволяет держать все данные в одном файле (версии ниже InterBase 6.5, Firebird 1.0 и Yaffil 1.0 имеют ограничение в 2-4 Гбайт, в зависимости от ОС). 32 гигабайт вполне хватает для хранения информации приложения баз данных среднего размера. Но при необходимости можно разбить базу данных на несколько файлов. Известны базы данных InterBase размером в сотни гигабайт.
IBSurgeon -
Так как нам необходимо подробно разобраться в строении файлов баз данных InterBase, то желательно иметь какой-нибудь удобный инструмент, позволяющий работать с файлами базы данных напрямую, а не через ядро сервера InterBase. Самый простой способ - это воспользоваться обычным шестнадцатеричным просмотрщиком и попытаться разобраться в структуре файлов базы данных, рассматривая ее НЕХ-представление Это было бы довольно утомительное занятие.
Но, к счастью, существует инструмент для прямой работы с базами данных InterBase, а также всех его клонов - Firebird и Yaffil. Это IBSurgeon (www.ibsurgeon.com) - инструмент для непосредственной низкоуровневой работы с базами чанных TnterBase/Firebird/Yaffil. который может использоваться для исследования внутренней структуры баз данных InterBase и диагностики поврежденных баз данных с целью их восстановления. (Подробности см. в приложении "Инструменты администратора и разработчика InterBase").
IBSurgeon использует собственный альтернативный механизм доступа к базам данных InterBase/Firebird/Yaffil, что позволяет диагностировать базы данных в любом состоянии, в том числе и те, которые не открываются с помощью ядра сервера InterBase/Firebird/Yaffil.
Мы воспользуемся IBSurgeon для того, чтобы проиллюстрировать внутреннее строение базы данных и придать ему видимые, "реальные" очертания.
Файлы *.GDB изнутри
GOB - зю расширение, которое рекомендуют использовав для файлов баз данных InterBase. Первое, что нужно сказать о строении GDB-файла, - это то, что он представляет собой набор страниц жестко определенного размера. Размер файла базы данных кратен размеру страницы, который неизменен для всех файлов данной базы данных. Разные версии InterBase поддерживают различные размеры страниц, что отражено в таблице 4.21. Размер страницы задается при создании базы данных и не может быть изменен в течение ее жизненного цикла, т. е. изменить размер страницы возможно только при создании базы из резервной копии (restore).
Табл 4.21. Размер страницы, поддерживаемый различными версиями
| Версия InterBase | Размер стр | аницы, байт | |||
| 1024 | 2048 | 4096 | 8192 | 16384 | |
| InterBase 4 0 | * | * | * | * | |
| InterBase 5.x | * | * | * | 4 | |
| InterBase 6 Ox | * | * | * | * | |
| Firebird Ix/Yaffl 1.x /InterBase 6.5 и выше | * | * | * | * | * |
Чтение и запись данных в базе данных осуществляется постранично, и многие важные характеристики базы данных и сервера, такие, например, как размер буфера базы данных (Database cache), зависят от размера страницы и исчисляются в "страницах".
Давайте откроем какую-нибудь базу данных InterBase с помощью IBSurgeon. Для этого достаточно дважды щелкнуть по файлу базы данных. На рисунке 4.2 изображен
Рис 4.2. Список страниц базы данных
Страницы бывают различных типов, каждый из которых служит определенной цели. Взаимозависимости различных типов страниц условно представлены на рис. 4.3. Он схематично изображает расположение страниц в файле базы данных - слева направо, сверху вниз, если считать от начала файла. Страницы одного типа не идут строго одна за другой - они могут быть перемешаны свободно, располагаясь в файле в том порядке, в котором они создавались сервером при расширении или создании базы данных.
Некоторые типы страниц выглядят "болтающимися без дела", т. е. не имеющими ссылок на другие типы страниц. Однако здесь нет никакого противоречия, просто эти типы страниц связаны и используются на другом структурном уровне, они могут связываться с помощью таблицы RDBSPAGES и других системных таблиц (эта таблица и другие системные объекты будут рассмотрены ниже, в разделе "Логическая структура базы данных"). На рис. 4.3 изображены только явные ссылки между страницами на физическом уровне.
Рассмотрим подробнее, какие бывают типы страниц в базе данных InterBase. В файле ods.h из набора исходных кодов InterBase находится информация обо всех возможных типах страниц. К этому файлу мы будем часто обращаться, чтобы из первоисточника получить данные не только об ODS, но и о многих других основополагающих вещах ядра InterBase.
Pис 4.3. Взаимозависимости ме/KCjv разимными типами страниц в базе данных InterBase
Всего задекларировано 11 типов страниц, однако достойны объяснения лишь 9 из них, что ясно видно из табл. 4.22. Типы страниц с идентификаторами 0 и 10 не определены или не используются
Табл 4.22. Типы страниц
| Определение в ods.h | Идентификатор страницы | Английское название страницы | Русская интерпретации английского названия |
| pag_undefmed | 0 | Undefined - If a page has this page type it is probably free | Неопределенный тип страницы - возможно, страница свободна |
| pag_header | 1 | Database header page | Страница заголовка базы данных |
| P°g_pages | 2 | Page inventory page (or Space inventory page - SIP) | Страница, хранящая информацию о распределении страниц |
| pag_transactions | 3 | Transaction inventory page (TIP) | Страница учета транзакций |
| pag_pomter | 4 | Pointer page | Страница указателей |
| pag_data | 5 | Data page | Страница данных |
| pag_root | 6 | Index root page | Страница вершины индекса |
| pagjndex | 7 | Index (B-tree) page | Страница индексов |
| pag_blob | 8 | Blob data page | Страница для хранения ВЮВ-данных |
| pagjds | 9 | Gen-ids | Страница генераторов |
| pagjog | 10 | Write ahead log information | Не используется |