数据库管理系统DBMS系统构架

数据库管理系统DBMS系统构架

赵锴 Kai Zhao kingaim AT gmail DOT com

数据库在大数据分析中仍然占有非常重要的地位。因此，对数据库内核的掌握也是大数据分析的必要条件。

模块化设计是数据库管理系统内核开发的一种重要的设计思想。将数据库管理系统的功能进行合理划分，每一个功能对应一个模块，最后通过模块之间的组合形成最终的系统。

图2.1.1给出了数据库管理系统的基本组成，其包括:

(1)    操作系统相关模块：通用数据结构、操作系统封装

(2)    存储相关模块：内存管理模块、缓存模块、多版本控制模块、空间管理模块

(3)    文件系统相关模块：Heap文件、Btree索引、Bitmap索引、Hash索引等文件系统

(4)    查询相关模块：查询编译、权限验证、查询语义分析、查询重写、查询优化、查询执行

(5)    运行实例相关模块: 多线程/多进程管理模块、Session管理模块

(6)    网络通信与客户端模块：网络通信协议模块、ODBC/JDBC等客户端数据库访问API

(7)    并发相关模块：事务模块、锁模块

(8)    数据恢复相关模块：日志模块、Checkpoint（检查点）模块和Recovery（系统恢复）模块

(9)    数据字典模块

(10) 数据分区与复制模块

(11) 系统管理工具模块：系统备份与恢复模块、批量导入导出模块、系统性能监控和调优模块等等