数据库存储结构是数据持久化与高效管理的核心基础，KingbaseES数据库采用“物理存储为载体、逻辑存储为组织”的双层架构，通过明确的映射关系实现数据的可靠存储、高效访问与灵活管理。物理存储结构定义数据在磁盘上的实际文件形态，逻辑存储结构则从数据库层面优化数据组织方式，二者协同保障数据库的稳定运行。

一、物理存储结构

KingbaseES数据库初始化时会创建一个数据库实例，自动生成security、template0、template1和kingbase四个默认数据库，实例管理的所有数据均以操作系统文件形式存储于磁盘，其结构可在操作系统级别直接查看。数据库集簇的配置文件、数据文件等核心资源通常集中存储在名为data的目录中，不同实例的数据集簇可在同一主机共存，实现资源隔离。

1.1 data目录核心构成

data目录是物理存储的核心载体，包含必要子目录、控制文件、配置文件等，部分文件支持自定义存储路径，具体可分为必要内容与可选内容两类。

必要内容

此类文件/目录是数据库实例正常运行的基础，缺一不可，核心包括：

• • sys_version：记录KingbaseES主版本号的标识文件；
• • base：存储各数据库对应子目录的核心数据目录，子目录名称为数据库在sys_database中的OID，目录内包含对应数据库的持久化数据、临时数据及系统目录；
• • global：存储集簇级表（如sys_database）及关键控制文件sys_control，sys_control记录数据集簇标识符、版本、检查点信息、块大小等核心参数；
• • 日志相关目录：包括存储预写日志（WAL）的sys_wal、事务提交状态数据的sys_xact、多事务状态数据（共享行锁）的sys_multixact，以及sys_commit_ts（提交时间戳）、sys_csnlog（提交序列号）、sys_notify（LISTEN/NOTIFY状态）、sys_serial（可序列化事务信息）、sys_twophase（预备事务状态）等子目录，均为数据一致性与事务恢复的关键；
• • 控制与辅助文件：current_logfiles（记录当前写入的日志文件）、kingbase.auto.conf（存储ALTER SYSTEM设置的配置参数）、kingbase.opts（记录服务器末次启动的命令行参数）、kingbase.pid（锁文件，存储进程ID、数据目录路径、启动时间戳等信息，服务器关闭后自动删除）；
• • 其他辅助目录：sys_dynshmem（动态共享内存文件）、sys_logical（逻辑复制状态数据）、sys_replslot（复制槽数据）、sys_snapshots（导出快照）、sys_stat（统计信息永久文件）、sys_stat_tmp（统计信息临时文件）、sys_tblspc（指向表空间目录的符号链接）。

可选内容

此类文件用于配置管理与日志存储，支持自定义存储路径，核心包括：

• • kingbase.conf：用户自定义配置参数的核心文件；
• • sys_hba.conf：配置客户端认证方式的关键文件；
• • sys_ident.conf：配置客户端认证所需用户名映射的文件；
• • sys_log：存储数据库在线日志文件的子目录，默认存储用户SQL操作及数据库运行事件。

1.2 核心物理文件类型

数据文件

数据文件以数据块（又称页面）为基本组织单元，默认大小为8KB，所有I/O操作均以数据块为单位执行，存储表、索引、存储过程、视图等数据库对象。每个表和索引对应独立的数据文件，普通关系文件以filenode号命名（可在sys_class.relfilenode中查询），临时关系文件以“tBBB_FFF”格式命名（BBB为后台会话ID，FFF为文件节点号）。

数据文件存在多分支扩展：空闲空间映射分支（后缀_fsm，记录可用空间信息）、可见性映射分支（后缀_vm，跟踪含非死亡元组的页面），非日志记录表/索引还包含初始化分支（后缀_init）。当表或索引超过1GB时，会自动分割为1GB大小的段文件，命名格式为filenode、filenode.1、filenode.2等，段尺寸可通过编译时配置选项调整。需注意，文件节点号与表OID未必一致，TRUNCATE、REINDEX等操作可能修改文件节点号，部分系统目录的实际文件节点号需通过sys_relation_filenode()函数获取。

控制文件

控制文件记录数据库实例运行的核心控制信息，分散于data目录及子目录中，除前文提及的sys_control、current_logfiles、kingbase.opts、kingbase.pid外，sys_logical（逻辑复制状态）也属于控制类目录，其内容直接影响数据库启动、事务恢复及复制功能的正常运行。

日志文件

日志文件记录数据库历史操作与状态信息，是数据恢复、故障排查的核心依据，主要分为三类：

• • WAL日志：存储于sys_wal目录，采用预写式日志机制，确保数据修改先写入日志再更新数据文件，可减少磁盘写次数、保证数据页完整性，同时支持在线备份与任意时间点恢复，其配置通过kingbase.conf文件相关参数调整；
• • 事务日志：包括sys_xact、sys_csnlog、sys_multixact等目录，记录事务状态、提交序列号、共享行锁等信息，是保障数据一致性的关键；
• • 在线日志：默认存储于sys_log目录，以文本形式记录用户SQL操作及数据库运行事件，用于状态监控与异常分析。

配置文件

核心配置文件用于数据库实例与客户端认证管理：kingbase.conf存储用户自定义参数，kingbase.auto.conf自动记录ALTER SYSTEM修改的配置参数，sys_hba.conf与sys_ident.conf分别用于配置客户端认证方式与用户名映射。

二、逻辑存储结构

2.1 表空间

表空间定义数据库对象在文件系统中的存储位置，是逻辑存储与物理存储的桥梁。创建数据库时会自动生成系统表空间与默认表空间，用户可通过CREATE TABLESPACE语句创建自定义表空间，通过DROP TABLESPACE语句删除，创建对象时可通过TABLESPACE子句指定存储位置，未指定则使用默认表空间。

表空间具备两大核心价值：一是空间扩展，当初始化集簇所在分区空间不足时，可在其他分区创建表空间缓解存储压力；二是性能优化，可将高频访问的索引存储于高速存储设备（如固态硬盘），将归档数据存储于低成本低速设备。需注意，表空间依赖主数据目录的元数据，属于数据集簇的一部分，无法单独备份或附加至其他集簇，丢失表空间可能导致集簇不可读或无法启动。

2.2 段

段是表、索引等逻辑对象的存储载体，一个段对应一个物理文件，仅存储单个关系的部分数据。表空间中的每个关系（表、索引）会被拆分为多个段，段内部再划分为若干数据块，实现数据的分块管理与高效访问。

2.3 数据块

数据块是逻辑存储的最小管理单元，与物理存储中的页面完全对应，默认大小8KB，可在实例初始化时指定，且需为操作系统数据块大小的整数倍。数据库的所有数据读写操作均以数据块为单位，是连接逻辑对象与物理文件的最小载体。

三、存储结构的协同关系

KingbaseES的物理与逻辑存储结构形成紧密协同：逻辑层面，表空间规划存储位置，段拆分关系数据，数据块作为最小IO单元；物理层面，表空间对应sys_tblspc中的符号链接指向的目录，段对应具体的数据文件，数据块对应物理文件中的8KB页面。这种架构既保证了数据在磁盘上的可靠存储，又通过逻辑组织实现了存储资源的灵活分配与性能优化，为数据库的稳定运行与高效访问提供了核心支撑。