Symfoware Server RDB運用ガイド(データベース定義編) - FUJITSU -
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第4章 格納構造

4.4 データベーススペースの所要量の見積り

格納構造ごとに、必要となるデータベーススペース量の見積を示します。計算式で使用する使用率などの値は目安値を後述しますが、これらの値はデータに依存して異なるため、値に幅があります。余裕をもって見積もる(安全率を乗算する)ことをお勧めします。

SEQUENTIAL構造

RANDOM構造(クラスタキーに一意性制約が設定されている場合)

RANDOM構造(クラスタキーに一意性制約が設定されていない場合)

OBJECT構造

BTREE構造のデータ部

BTREE構造のインデックス部

使用率の目安

RANDOM構造のプライム部やオーバフロー部、BTREE構造のデータ部やインデックス部における使用率(各ページの平均使用率)やRANDOM構造のオーバフロー率(総レコード数に対するオーバフロー部へのあふれ率)は、データのキー値およびデータの追加、削除の順番に依存して変動します。スペース量を見積もる場合は、それぞれの値に対して、以下のような目安値を使用して見積りを行います。

なお、ページ内レコード数が少ない場合、各使用率は低い値となり、オーバフロー率については高い値となります。

プライム部の使用率          : 0.4 〜 0.8
オーバフロー部の使用率      : 0.2 〜 0.5
オーバフロー率              : 0.2 〜 0.6(クラスタキーに一意性制約が
                                         設定されている場合)
                            : 0.9 〜 1.0(クラスタキーに一意性制約が
                                         設定されていない場合)
BTREEデータ部の使用率       : 0.5
BTREEインデックス部の使用率 : 0.5

キー圧縮率の目安

BTREE構造のデータ部やインデックス部ではキーを圧縮して格納します。この場合のキー圧縮率は以下のような目安値を使用して見積りを行います。

BTREEデータ部のキー圧縮率        : 0.3
BTREEインデックス部のキー圧縮率  : 0.5

各格納構造のスペース量の見積

例1

SEQUENTIAL構造のスペース量の見積

次のような構造の発注表(総レコード数:30000件)の所要スペース量を計算します。

CREATE TABLE STOCKS.発注表 (
                              取引先     SMALLINT   NOT NULL,
                              取引製品   SMALLINT   NOT NULL,
                              仕入価格   INTEGER,
                              発注数量   SMALLINT
                            )

格納構造:SEQUENTIAL構造

ページ長:32 Kバイト

CPU数:2

安全率:1.3

レコード長         = ( 取引先 + 取引製品 + 仕入価格 + 発注数量 )
                     + ( 可変長列の数 × 4 + 2 ) + 可変長列の長さ + NULLタグ数 + 26
                   ≒ ( 2 + 2 + 4 + 2 ) + 0 + 0 + 2 + 26                          (注1)
                   = 38

ページ内レコード数 = ( ページ長 − 94 ) / レコード長
                   = ( 32768 − 94 ) / 38
                   = 859.8421053… 
                   ≒ 859                                                                (注2)

スペース量         = ( 総レコード数 / ページ内レコード数 + CPU数 + 1 ) × ページ長 × 安全率
                   = ( 30000 / 859 + 2 + 1 ) × 32768 × 1.3
                   = ( 35 + 2 + 1 ) × 32768 × 1.3                                    (注3)
                   = 1618739.2 (バイト)
                   ≒ 1581 (K バイト)
                   → 1600 (K バイト)                                                    (注4)

注1) 可変長列がないため、可変長に関する項はすべて0で計算

注2) 小数点切捨て

注3) 35は(30000/859)を小数点切上げで計算

注4) スペース量をページ長の整数倍に補正

 

例2

RANDOM構造のスペース量の見積

次のような構造の発注表(総レコード数:30000件)の所要スペース量を計算します。

CREATE TABLE STOCKS.発注表 (
                              取引先     SMALLINT   NOT NULL,
                              取引製品   SMALLINT   NOT NULL,
                              仕入価格   INTEGER,
                              発注数量   SMALLINT,
                              PRIMARY KEY ( 取引先, 取引製品 )
                            )

格納構造は、次のように設計します。また、クラスタキーはPRIMARY KEY(一意性制約が設定されている)であるため、計算式は、RANDOM構造(クラスタキーに一意性制約が設定されている場合)を使用します。

格納構造:取引先と取引製品をクラスタキーとしたRANDOM構造

ページ長:プライム部、オーバフロー部ともに4Kバイト

プライム部の使用率:0.5

オーバフロー部の使用率:0.2

オーバフロー率:0.2

安全率:1.3

レコード長          = ( 仕入価格 + 発注数量 ) + ( 可変長列の数 × 4 + 6 )
                      + ( 取引先 + 取引製品 + 12 ) + NULLタグ数 + 26
                    = ( 4 + 2 ) + ( 0 × 4 + 6 ) + ( 2 + 2 + 12 ) + 2 + 26
                    = 56

ページ内レコード数  = ( ページ長 − 94 ) / レコード長                                     (注1)
                    = ( 4096 − 94 ) / 56
                    = 71.46428571…
                    ≒ 71                                                                   (注2)

プライム部スペース量 
                  = (( 総レコード数 / ページ内レコード数 ) / プライム部の使用率 + 1 )
                    × プライム部のページ長
                  = (( 30000 / 71 ) / 0.5 + 1 ) × 4096
                  = ( 423 / 0.5 + 1 ) × 4096                                            (注3)
                  = 3469312 (バイト)
                  = 3388 (K バイト)
                     [ページ数 = 3388 / 4 = 847
                     2n ≧ 847 → n = 10 
                     目安ページ数 = 210 + 1 = 1025]                                      (注4)
                  = 1025×4k
                  → 4100 (K バイト)

オーバフロー部スペース量
     = (( 総レコード数 × オーバフロー率 / ページ内レコード数 ) / オーバフロー部の使用率 + 1 )
       × オーバフロー部のページ長 × 安全率
     = (( 30000 × 0.2 / 71 ) / 0.2 + 1 ) × 4096 × 1.3 
     = ( 85 / 0.2 + 1 ) × 4096 × 1.3                                                  (注5)
     = 2268364.8 (バイト)
     → 2216 (K バイト)                                                                    (注6)

注1) プライム部オーバフロー部ともにページ長が等しいためページ内レコード数も同じ

注2) 小数点切捨て

注3) 423は(30000/71)を小数点切上げで計算

注4) ページ数を2の巾乗化

注5) 85は(30000×0.2/71)を小数点切上げで計算

注6) スペース量をページ長の整数倍に補正

 

例3

OBJECT構造のスペース量の見積

次のような構造の製品写真(総レコード数:3000件)の所要スペース量を計算します。

CREATE TABLE STOCKS.製品写真 (
            製品番号   SMALLINT     PRIMARY KEY  NOT NULL ,
            製品写真   BLOB( 500K ) NOT NULL)

格納構造:OBJECT構造

ページ長:32Kバイト

安全率:1.3

論理レコード長    =  製品番号 + 製品写真
                  =     2     +  512000
                  =  512002

格納レコード長    =  ページ長 − 144
                  =  32768 − 144
                  =  32624

1 論理レコード
    必要ページ数  =  論理レコード長 / 格納レコード長
                  =   512002 / 32624
                  =   15.7
                  ≒   16    (注)

スペース量
      = ( 1論理レコード必要ページ数 × 総レコード数 + 1 ) × ページ長 × 安全率
      = ( 16 × 3000 + 1 ) × 32768 × 1.3
      = ( 48001 ) × 32768 × 1.3
      = 1996841.6 (K バイト)
      ≒ 1950 (M バイト)

注) 小数点切上げ

 

例4

BTREE構造のスペース量の見積

次のような構造の発注表(SEQUENTIAL構造/総レコード数:30000件)に対して、仕入価格と発注数を2次キーとしてインデックスを付加する場合の所要スペース量を計算します。

CREATE TABLE STOCKS.発注表 (
                              取引先     SMALLINT  NOT NULL,
                              取引製品  SMALLINT  NOT NULL,
                              仕入価格  INTEGER,
                              発注数量  SMALLINT,
                              PRIMARY KEY ( 取引先, 取引製品 )
                            )

格納構造:仕入価格と発注数量を2次キーとしたBTREE構造

ページ長(データ部):16Kバイト

ページ長(インデックス部):2Kバイト

使用率(データ部):0.5

使用率(インデックス部):0.5

圧縮率(データ部):0.3

圧縮率(インデックス部):0.5

【データ部】

エントリ長            = ( 仕入価格 + 発注数量 ) × ( 1 − キー圧縮率 ) + 20
                      = ( 4 + 2 ) × ( 1 − 0.3 ) + 20
                      ≒ 25                                                    (注1)

セクション長          = エントリ長 × 10 + 2
                      = 25 × 10 + 2
                      = 252

ページ内セクション数  = ( データ部のページ長 − 110 ) / セクション長
                      = ( 16384 − 110 ) / 252
                      ≒ 64                                                    (注2)

ページ内エントリ数    = ( セクション長 / エントリ長 ) × ページ内セクション数 ×
                           データ部の使用率
                      = ( 252 / 25 ) × 64 × 0.5
                      ≒ 10 × 64 × 0.5                                       (注3)
                      = 320

データ部のページ数    = 表のレコード数 / ページ内エントリ数
                      = 30000 / 320
                      = 93.75
                      ≒ 94                                                    (注1)

データ部のスペース量  = ( データ部のページ数 + 1 ) × データ部のページ長 × 安全率
                      = ( 94 + 1 ) × 16384 × 1.3
                      = 2023424 (バイト)
                      = 1976 (K バイト)
                      → 1984 (K バイト)                                       (注4)

注1) 小数点切上げ

注2) 小数点切捨て

注3) (252/25)は小数点切捨て

注4) スペース量をページ長の整数倍に補正

 

【インデックス部】

エントリ長               = ( 仕入価格 + 発注数量 + 12 ) × ( 1 − キー圧縮率 ) + 10
                         = ( 4 + 2 + 12 ) × ( 1 − 0.5 ) + 10
                         = 19

セクション長             = エントリ長 × 10 + 2
                         = 19 × 10 + 2
                         = 192

ページ内セクション数     = ( インデックス部のページ長 − 110 ) / セクション長
                         = ( 2048 − 110 ) / 192
                         ≒ 10                                                    (注1)

ページ内エントリ数       = ( セクション長 / エントリ長 ) × ページ内セクション数 × 
                              インデックス部の使用率
                         = ( 192 / 19 ) × 10 × 0.5
                         ≒ 10 × 10 × 0.5
                         = 50                                                    (注2)

インデックスレベル       = L → 以下の条件を満たす値
                                 ( ページ内エントリ数 ) L ≧ データ部のページ数
                                 50L ≧ 94
                         = 2

                          インデックスレベル
インデックス部のページ数 =    Σ    ( データ部のページ数 / (ページ内エントリ数i ))
                              i=1
                              2 
                         =  Σ ( 94 /( 50i ))
                             i=1 
                         = ( 94 / 50 ) + ( 94 / 50 / 50 )
                         ≒ 2 + 1                                                 (注3)
                         = 3

インデックス部のスペース量
          = ( インデックス部のページ数 + 1 ) × インデックス部のページ長 × 安全率
          = ( 3 + 1 ) × 2048 × 1.3
          = 10649.6 (バイト)
          ≒ 11 (K バイト)
          → 12 (K バイト)                                                        (注4)

注1) 小数点切上げ

注2) (192/19)は小数点切捨て

注3) 小数点切上げ

注4) スペース量をページ長の整数倍に補正

 

列の長さの見積

列のデータ属性

長さ(バイト)

固定長

CHARACTER(n)

n

NATIONAL CHARACTER(n)

n × 2

NUMERIC(p,q)

j   (注1)

DECIMAL(p,q)

j   (注1)

SMALLINT

2

INTEGER

4

REAL

4

DOUBLE PRECISION

8

TIMESTAMP

7

DATE

4

TIME

3

INTERVAL YEAR(p)
[ TO MONTH ]

m   (注2)
m+1  (注2)

INTERVAL MONTH(p)

m   (注2)

INTERVAL DAY(p)
[{ TO HOUR |
  TO MINUTE |
  TO SECOND }]

m   (注2)
m+1  (注2)
m+2  (注2)
m+3  (注2)

INTERVAL HOUR(p)
[{ TO MINUTE |
  TO SECOND }]

m   (注2)
m+1  (注2)
m+2  (注2)

INTERVAL MINUTE(p)
[ TO SECOND ]

m   (注2)
m+1  (注2)

INTERVAL SECOND(p)

m   (注2)

可変長

CHARACTER VARYING(n)

a   (注3)

NATIONAL CHARACTER VARYING(n)

a × 2 (注3)

BLOB(nk)

b × 1024 + 6(注4)

注1) jはpの値に依存して以下の値になります。

pの値(精度)

j

1 〜 2

1

3 〜 4

2

5 〜 6

3

7 〜 9

4

10 〜11

5

12 〜14

6

15 〜16

7

17 〜18

8

注2) mはpの値に依存して以下の値になります。

pの値

m

1 〜2

2

3 〜4

3

5 〜9

5

注3) aは平均文字数です。最大n文字となります。

注4) bは平均データ長(バイト)です。最大nキロバイトとなります。


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