DB2 9.7 分區索引深度解析：原理、實測與運維紅利

背景：從全局索引到分區索引的跨越

DB2 9.7 前，範圍分區表僅支持非分區（全局）索引，所有分區共享一棵 B+ 樹，導致：

• 索引掃描單線程、單表空間，I/O 熱點明顯。
• DETACH/ATTACH PARTITION 需 SET INTEGRITY 重建全局索引，耗時、佔日誌、長鎖表。

9.7 引入 分區索引：每個數據分區對應一個獨立索引分區，各自維護 B+ 樹，葉子 RID 僅指向本分區行。創建索引默認即為分區索引，除非：

1. 指定 UNIQUE 且索引鍵未包含所有分區鍵列。
2. 空間/ XML 索引。

分區索引創建與元數據驗證

示例：四分區銷售表

CREATE TABLE t1 (l_orderkey INT, l_partkey INT, l_suppkey INT, l_shipdate DATE, padding1 CHAR(30))
PARTITION BY RANGE(l_shipdate)
( PARTITION q1 STARTING '2008-01-01' ENDING '2008-03-31' IN DMS_D1,
  PARTITION q2 STARTING '2008-04-01' ENDING '2008-06-30' IN DMS_D2,
  PARTITION q3 STARTING '2008-07-01' ENDING '2008-09-30' IN DMS_D3,
  PARTITION q4 STARTING '2008-10-01' ENDING '2008-12-31' IN DMS_D4 );

CREATE INDEX idx_nopart ON t1(l_orderkey) NOT PARTITIONED;  -- 全局索引
CREATE INDEX idx_part   ON t1(l_partkey) PARTITIONED;      -- 分區索引

元數據查詢

-- 數據分區
SELECT tabname, datapartitionname, datapartitionid, lowvalue, highvalue
FROM syscat.datapartitions WHERE tabname='T1';
-- 索引基本信息
SELECT tabname, indname, tbspaceid FROM syscat.indexes WHERE tabname='T1';
-- 索引分區
SELECT indname, datapartitionid FROM syscat.indexpartitions WHERE indname='IDX_PART';

關鍵發現：

• 全局索引 IDX_NOPART 存放於首個數據分區表空間（DMS_D1，TBSPACEID=8）。
• 分區索引 IDX_PART 的 TBSPACEID=65530（特殊值），實際分佈於各數據分區同名表空間，syscat.indexpartitions 顯示 4 行，分區 ID 0-3。
• 可通過 INDEX IN ts 子句在分區級指定索引表空間，默認跟隨數據分區。

空間佔用與掃描性能實測（1200 萬行）

-- 測試表：12 個月分區，1200 萬行均勻分布
CREATE TABLE t1 (...) PARTITION BY RANGE(l_shipdate) (STARTING '2008-01-01' ENDING '2008-12-31' EVERY 1 MONTH);
INSERT ... 1200 萬行;
RUNSTATS;

分區索引因樹更小、分區裁剪，空間與掃描雙贏。

分區輪換（Roll-in/Roll-out）核心紅利

同樣 120 萬行月度分區，對比 DETACH → LOAD → ATTACH → SET INTEGRITY：

原理：分區索引無需異步維護，ATTACH 只需為新分區建局部索引；SET INTEGRITY 僅驗證新分區約束，跳過全局索引重建。

運維最佳實踐

1. 默認即最佳：9.7+ 創建索引無需顯式 PARTITIONED，系統自動判斷。
2. 唯一索引規則：必須包含所有分區鍵列，否則報 SQL20303N，改用全局唯一索引。
3. 表空間規劃：利用 INDEX IN 將熱分區索引放高速存儲，冷分區放廉價存儲。
4. 監控視圖：syscat.indexpartitions 定期檢查 NLEAF、NLEVELS，發現傾斜及時 REORG INDEXES。

結語

分區索引是 DB2 9.7 分區表的「標配引擎」：空間更省、掃描更快、輪插極速、日誌極小、管理零負擔。升級 9.7 後，請檢查現有分區表索引類型，將符合條件的全局索引遷移為分區索引，立享紅利。