【IT168 专稿】5月18日消息，达梦即将推出新一代高性能数据库产品DM7.0。7.0版本在设计上延续了DM6.0开放的可扩展体系结构、高效的事务处理能力、海量的数据存储管理以及低廉的维护成本，在研发上秉持了达梦公司一贯的完全自主开发、完全自主知识产权的创新精神。DM7.0将极大提升达梦数据库产品性能：在可扩展性、高并发、海量数据管理、安全管理、PL/SQL、大对象支持、数据字典、数据处理、性能监控等方面全面提升，能更好的适应各种行业、各种环境下的各类应用需求。
为此，我们将推出系列文章，来为大家介绍DM7.0的新特性。今天，我们为大家介绍DM7.0的新特性之一：水平分区！
1、概述
在大型的企业应用或企业级的数据库应用中，要处理的数据量通常可以达到TB级。为了提高数据库在大数据量读写操作和查询效率，达梦数据库DM7提供了对表和索引进行分区的技术，以改善大型应用系统的性能。
DM7提供了最常用的范围分区方法，包括范围、哈希和列表，企业可以使用合适的分区方法，如日期(范围)、区域(列表)，对大量数据进行分区。由于DM7划分的分区是相互独立，并可以存储于不同的存储介质上，完全可满足企业高可用性、均衡IO、降低维护成本、提高查询性能的要求。
2、功能简介
达梦数据库DM7对表提供以下三种分区方式：
1) 范围分区：范围分区就是对表中的某些列上值的范围进行分区，根据某个值的范围，决定将该数据存储在哪个分区上。
2) 哈希分区：哈希分区是通过指定分区编号来均匀分布数据的一种分区类型，通过在I/O设备上进行散列分区，使得这些分区大小基本一致。
3) 列表分区：列表分区是通过指定表中的某些列的离散值集，来确定应当存储在一起的数据。例如，可以对表上的status列的值在(‘A’，‘H’，‘O’)放在一个分区，值在(‘B’，‘I’，‘P’)放在另一个分区，以此类推。
例如，在员工表EMPLOYEE上建范围分区，其部门号DEPT_ID小于5在分区P1，5到9之间的在分区P2，10到15之间在分区P3，那么部门id相近的员工信息就会存储在相同的分区中。
CREATE TABLE EMPLOYEE( EMP_ID INT, EMP_NAME VARCHAR(200), DEPT_ID INT ) PARTITION BY RANGE (DEPT_ID) ( PARTITION P1 VALUES LESS THAN (5), PARTITION P2 VALUES LESS THAN (10), PARTITION P3 VALUES EQU OR LESS THAN (15) );DM7采用子表方式创建分区表，如上述的EMPLOYEE表，是分区表的主表，而每一个分区，会以一个子表作为实体而存在。即每一个分区都是一个完整的表，命名为主表名_分区名，如EMPLOYEE表的分区P1对应子表为EMPLOYEE_P1，并且子表跟主表结构完全一致。在DM7水平分区中，主表本身不存储数据，所有数据只存储在子表中，从而实现不同分区的完全独立性。
除了新增分区表，DM7还支持对子分区的修改。对于所有类型的分区表，DM7支持新增和删除分区，这对大规模数据应用系统提供灵活的分区管理功能。对于范围分区，DM7提供相邻分区的合并和拆分的功能，有利于范围分区子表的规模控制。另外，DM7支持分区数据跟普通表数据交换功能(partition exchange)，使得分区数据管理更加灵活。
3、DM7水平分区的优势
分区有利于管理非常大的表和索引，引入了分区键的概念，使数据可以根据某些列的范围值、哈希函数值或者特定值列表执行数据的聚集。使用达梦水平分区，可以大大提高数据的可用性以及查询性能。
3.1 提高可用性
由于每个分区具有一定的独立性，对象中一个分区的可用性并不影响其他分区，如果某个分区被损坏，其他分区仍是可用的。
例如，如果上文提到的员工表EMPLOYEE每个分区都存储在不同的磁盘上，而P2分区所在的磁盘介质发生损坏。假设整个员工表有30GB的数据，每个分区平均10GB，那么故障恢复时间就会降为原来的1/3。
另外，对于分区表，每一个分区都对应一个分区子表，DM7支持对分区子表的单独操作，其DML操作跟普通表一致。例如，加入员工表的P2分区损坏了，仍然可以查询P1分区上的数据，从而大大提高系统的可用性。
SELECT * FROM EMPLOYEE PARTITION (P1);3.2 降低维护代价
由于每个分区都是一个独立的对象，可以单独处理，对大表的维护可转换为对小分区的维护，可以大大降低维护成本。
例如，一个销售系统中ORDERLINE表需要维护最近12个月的订单信息，超过12个月的订单需要迁移到该月的历史订单表中(销售系统每一个月的订单记录分别存储在各自的历史表中)。如果没使用水平分区，需要较多的删除和插入操作，并产生大量的redo和undo日志。如果使用分区表，并且按照月份做范围分区，那么可以使用交换分区来实现分区和普通表数据的交换。
假设需要删除的分区是O_P_L，对应的销售历史订单表是O_H_L，那么只需执行以下命令即可满足销售系统的需求。
--交换分区 ALTER TABLE ORDERLINE EXCHANGE PARTITION O_P_L WITH TABLE O_H_L; --删除原分区 ALTER TABLE ORDERLINE DROP PARTITION O_P_L;通过交换分区实现分区O_P_L和表O_H_L的数据交换，采用数据字典信息交换的技术，几乎不涉及IO操作，因此效率非常高。
3.3 提高查询性能
通过水平分区，原主表的数据会根据分区键形成新的聚集，达梦优化器可以根据查询条件确定所需访问的分区(分区消除)，减少很多不必要的分区访问，大大降低扫描的IO量，从而提高性能。
另外，在一个服务器上安装更多的CPU以及CPU的多核化已经是一个趋势。DM7逐渐跟上了硬件发展的步伐，针对水平分区，利用多CPU的特性，提供并行查询。
当一个查询涉及多个分区扫描时，由于各个分区的扫描是相互独立的，DM7对每个分区启动并行执行的扫描方式。即结合系统的一些运行参数和需要扫描的子表数目，生成适当的扫描子任务放入任务队列进行并发处理。通过对水平分区表的并行查询，可以大大提升查询效率。
4、结论
随着Internet的发展，数据库应用的大小和规模都在增长，这将导致越来越多庞大的数据集合，那么对数据进行分区显得越来越重要。DM7提供了最常用的三种水平分区机制，包括范围分区，哈希分区和列表分区，可以将大量数据划分为相互独立的小分区，满足大部分的应用需求。使用DM7水平分区，结合并行查询和分区消除，可以大大提升查询性能，并且由于分区的独立性，数据库的可用性可得到大幅度提升，并能降低维护代价，适用于大型数据仓库和事务处理应用系统。
