一种通过数据库优化提高非编网速度和稳定性的策略

文｜朱小东 李伟 马骁 曹三省

非线性编辑网络系统是全数字化的电视节目制作系统，它在把电视节目的编辑、修改、配音、存取等全部信息进行数字化处理和传输的同时，将其网络化。随着非编网在电视节目制作中应用越来越广泛，对非编网的安全性和稳定性也提出了更高的要求。绝大多数的非编网都是由磁盘阵列存储节目素材，数据库里记录相应的各种信息。数据库的稳定性对整于个非编网的安全稳定起着关键性的作用。随着运行时间的增长，非编网会出现运行速度逐渐变慢的情况，严重时会出现频繁死机的状况。根据作者多年的工作经验，本文总结出通过对数据库的优化来提高非编网的运行速速和稳定性的方法，与大家一起分享。

非编网对数据操作的特点

非编网是电视台的节目生产线，每天要完成大量节目的制作。在节目制作各个环节的操作结果都保存在数据库中。而电视台非编网对数据库的应用和其他行业有所不同，有自己的特点：

1.在节目制作过程中用到的素材，由于其文件都比较大，不直接放到数据库中，而是将素材的各种描述信息存放在数据库中。

2.素材的描述信息存储周期比较短，而在存储周期内数据要求高安全性和高可用性。

3.对数据库要定期优化，保持高性能，高可靠。由于非编网的特点，每天数据库都有大量插入、修改和删除操作。如果不做处理，日志文件会增长很快，严重影响数据库的性能，甚至占满整个硬盘空间，使数据库面临崩溃的危险。

数据库的优化

因为视音频文件都是时间敏感的数据，对数据库的性能要求很高，而大多数SQL Server表是通过建立索引来提高数据的访问速度，如果没有索引，SQL Server要进行表格扫描读取表中的每一个记录才能找到需要的数据。

1.索引的体系结构

SQL Server在硬盘中用8KB作为一页，按页在数据库文件内存放数据。缺省情况下这些页及其包含的数据是无组织的。为了使混乱变为有序，就要生成索引，就有了索引页和数据页，数据页保存用户写入的数据信息。索引页存放用于检索列的数据值清单（关键字）和索引表中该值所在纪录的地址指针。索引分为聚集索引和非聚集索引，聚集索引实质上是将表中的数据排序。非聚集索引只保存了数据的指针地址。向一个带聚集索引的表中插入数据，当数据页达到100%时，由于页没有空间插入新的纪录，这时就会发生分页，SQL Server 将大约一半的数据从满页中移到空页中，从而生成两个半的满页。聚集索引是双向链表，在每一页的头部保存了前一页、后一页地址以及分页后数据移动的地址，由于新页可能在数据库文件中的任何地方，因此页面的链接不一定指向磁盘的下一个物理页，链接可能指向了另一个区域，这就形成了分块，从而减慢了系统的速度。

2.查看数据分块情况

我们可以通过DBCC SHOWCONTIG这个命令来查看某个表的分块情况。下面查看大洋X-EDIT网络系统的dycommondata数据库中DYClipDataFileName表的分块情况。打开SQL Server的查询分析器输入并执行以下命令：

use dycommondata

declare @table_id int

set @table_id=object_id('DYClipDataFileName')

dbcc showcontig(@table_id)

go

在SQL Server 2000中，显示结果如下：

DBCC SHOWCONTIG 正在扫描 'DYClipDataFileName' 表...

表: 'DYClipDataFileName'（213575799）；索引 ID: 1，数据库 ID: 7

已执行 TABLE级别的扫描。

- 扫描页数......................: 26732642

- 扫描扩展盘区数................: 440 332

- 扩展盘区开关数................: 1955332

- 每个扩展盘区上的平均页数.......: 6.18.0

- 扫描密度［最佳值:实际值］: 17.10%［335:1956］99.40%[331:335]

- 逻辑扫描碎片...................: 88.96% 0.15%

- 扩展盘区扫描碎片..............: 71.14% 48.19%

- 每页上的平均可用字节数.......: 2085.7 2085

- 平均页密度（完整）..........: 74.23% 74.24%

为了便于对比索引重构前后的结果，在每一行最后给出了索引重构后的值

从上面命令的执行结果可以看的出来，最佳值为335 而实际值为1956。这表明DYClipDataFileName表分块严重，需要重构表索引。

3.重构表的索引

为了克服数据分块带来的负面影响，需要重构表的索引，而在制作网中，我们有必要进行重构表的索引，原因如下：

制作网数据库文件不是很大，一般在几百M到几个G；

制作网每天都有大量的数据删除插入，数据分块现象比较容易产生；

制作网对数据库的性能要求比较高；

制作网有明显的工作忙时和闲时之分，可以利用下班时间进行索引重建。

下面通过DBCC DBREINDEX命令对表重构索引。

同样在查询分析器中输入命令：

use dycommondata

dbcc dbreindex('dycommondata.dbo.DYClipDataFileName',pk_Guid,70)

执行结果：

DBCC执行完毕。如果DBCC输出了错误信息，请与系统管理员联系。

Dbcc dbreindex参数说明：第一个参数为要重构的表明。第二个参数为需要重构的索引表识，‘ ’表示所有的索引。第三个参数为页的填充因子，值越大，页越满。

我们对dycommondata数据库中的DYClipDataFileName表的全部索引进行重建：然后再用DBCC SHOWCONTIG查看重构索引后的结果，如上表所示，较重构索引之前性能大大提高。使用Dbcc dbreindex对表进行索引重构时，该表必须有一个聚集索引，否则该命令不起作用。

常规数据库优化实例

根据网络的具体实际情况，制定了相应的自动化维护任务，其中只包括了数据库的备份和用户数据的索引重构。

（1）数据库备份

数据库的备份主要是制定备份策略、创建备份设备、建立作业等。完善的备份策略是数据库备份的基础也是故障恢复时的依据。根据网络中数据库的功能、节目的制作进程和播出时间等因素，综合考虑，确定每个数据库的备份频率和备份方式。

创建备份设备，利用SQL Server企业管理器创建备份设备，备份设备可以重复利用，便于以后的操作。

建立作业，在SQL Server的企业管理器中，按照制定备份策略为每个数据库创建相应的作业，使其按照预定的时间自动化执行。

（2）数据库索引重构

建立atuo_reindex作业，在每个月的第一天晚上22：00对dycommondata数据库中用户表进行自动化定时重构索引，在我台实际网络环境中填充因子设置为70比较合适，本实例使用循环，将所有用户表，都进行了索引重构。具体用到的命令如下：

需要注意的是，利用作业对数据库备份和索引重构时，必须保证SQL server Agent服务启动，这些作业才能够自动化定时的完成。

结论

随着计算机设备在电视领域应用不断增多，设备的使用维护也逐渐由传统设备的硬件维护为主转向了以软件维护为主。一台设备的功能和性能的发挥，不仅取决于硬件的配置，很大程度上还在于软件的配置和维护。所以在软件层面上解决非编网的速度和稳定性就显的尤为重要。