数据库文件和文件组

在SQL Server 2008系统中，一个数据库至少有一个数据文件和一个事务日志文件。当然，该数据库也可以有多个数据文件和多个事务日志文件。数据文件用于存放数据库的数据和各种对象，事务日志文件用于存放事务日志。
数据文件又可以分成主数据文件和辅助数据文件两种形式。主数据文件是数据库的起点，每一个数据库都有且仅有一个主数据文件。主数据文件名称的默认后缀是.mdf。辅助数据文件是可选的，用来存放不在主数据文件中的其他数据和对象。数据库可以没有辅助数据文件，也可以有多个辅助数据文件，默认后缀是.ndf。
事务是一个单元的工作，该单元的工作要么全部完成，要么全部不完成。SQL Server 2008系统具有事务功能，可以保证数据库操作的一致性和完整性。SQL Server 2008系统使用数据库的事务日志来实现事务的功能。通常情况下，事务日志记录了对数据库的所有修改操作。事务日志记录了每一个事务的开始、对数据的改变和取消修改等信息。随着对数据库的持续不断地操作，日志是连续增加的。对于一些大型操作，例如创建索引，日志只是记录该操作的事实，而不是记录所发生的数据。事务日志还记录了数据页的分配和释放，以及每一个事务的提交和回滚等信息。这样就允许SQL Server系统恢复和取消事务。当事务没有完成时，则取消该事务。事务日志以操作系统文件的形式存在，在数据库中被称为日志文件。每一个数据库都至少有一个日志文件。日志文件名称的默认后缀是.ldf。
在操作系统中，数据库是作为数据文件和日志文件而存在的，明确地指明了这些文件的位置和名称。但是，在SQL Server系统内部，例如在Transact-SQL语言中，由于物理文件名称比较长，使用起来非常不方便。为此，数据库又有逻辑文件的概念。每一个物理文件都对应一个逻辑文件。在使用Transact-SQL语句的过程中，引用逻辑文件非常快捷和方便。
文件组就是文件的逻辑集合。文件组可以把一些指定的文件组合在一起，以方便管理和分配数据。例如，在某个数据库中，3个文件（如data1.ndf、data2.ndf和data3.ndf）分别创建在3个不同的磁盘驱动器中，并且为他们指定了一个文件组group1。以后，所创建的表可以明确指定存放在文件组group1中。对该表中数据的查询将分布在这3个磁盘上同时进行，因此可以通过执行并行访问而提高查询性能。在创建表时，不能指定将表放在某个文件中，只能指定将表放在某个文件组中。因此，如果希望将某个表放在特定的文件中，必须通过创建文件组来实现。使用文件和文件组时，应该考虑下列因素：
l  一个文件或者文件组只能用于一个数据库，不能用于多个数据库。
l  一个文件只能是某一个文件组的成员，不能是多个文件组的成员。
l  数据库的数据信息和日志信息不能放在同一个文件或文件组中，数据文件和日志文件总是分开的。
l  日志文件永远也不能是任何文件组的一部分。
在SQL Server 2008系统中，可管理的最小物理空间以页为单位，每一个页的大小是8KB，即8192字节。在表中，每一行数据都不能跨页存储。这样，表中每一行的字节数不能超过8192个字节。在每一个页上，由于系统占用了一部分空间用来记录与该页有关的系统信息，所以每一个页可用的空间是8060个字节。但是，包含了varhcar、nvarchar、varbinary等数据类型的列的表则不受这种规则限制。每8个连续页称为一个区，即区的大小是64KB。这意味着1MB的数据库有16个区。区用于控制表、索引的存储。
通过理解数据库的空间管理，可以估算数据库的设计尺寸。数据库的大小等于所有表大小与索引大小之和。假设某个数据库只有一个表，该表的数据行字节是800Byte。这时，一个数据页上最多只能放10行数据。如果该表大约有100万行的数据，那么该表占用10万个数据页的空间。因此，该数据库的大小估计为：100000×8KB=800000KB=781.25MB。根据数据库大小的估计值，再考虑其他的因素，就可以得到数据库的设计值。