浅谈 exchange server邮件存储系统---原理篇

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1、浅谈ExchangeServer邮件存储系统---原理篇作者/喻勇导读：本文从数据库基本原理的角度入手，通过对ExchangeServerStore模块的分析，来揭示ExchangeServer邮件存储系统的工作原理和维护技巧。文章适合有一定ExchangeServer管理经验的专业IT人员阅读，目的是使读者在维护ExchangeServer邮件系统时，能够做到知其然，更知其所以然。InformationStore和ExtensibleStorageEngine的层次关系众所周知，在Exchange

2、Server中，InformationStore（简称IS）Service是至关重要的。这个服务控制了对邮箱和公共文件夹数据库的操作请求。更进一步的来看，事实上ExchangeServer的数据库系统是由名为ExtensibleStorageEngine（简称ESE）的数据库引擎来管理的。这个ESE引擎是微软专门为保存非关系型数据而开发的，在微软的很多系统中都有应用：例如，AD的数据库（ntds.dit文件）、WindowsDHCP、WindowsWINS、SRS等，后台都是由ESE数据库来提供支持

3、的。图-1IS和ESE层次关系我们知道，ExchangeServer的数据库由edb文件、stm文件和众多的log文件组成。在这些文件内部，微软使用了名为“B+树”的内部数据结构，ESE引擎的任务之一，就是当InformationStore服务请求访问数据库的时候，把这些请求转化成对内部数据结构的读写访问。B+树的特点是能够对存储在磁盘上的数据提供快速的访问能力。微软选用B+树作为ESE后台结构的一个原因，就是尽可能提高访问数据时的I/O性能。这些B+树的结构对于ExchangeServerStor

4、e服务来说是透明的，Store只需要把请求发给ESE即可，ESE会对这些数据结构进行操作。另外，作为一个数据库系统，ESE有责任提供事务（Transaction）级别操作的支持，并维护整个数据库的完整性和一致性。对于现代数据库系统，当我们提到事务时，一般用ACID这样的缩写来描述事务的特点：Atomic（原子的）事务必须是全有或者全无的操作。要么全部都成功的得到更新，要么全部都不被更新。Consistent（一致的）一个成功提交（commit）的事务必须使数据库处在一个一致的状态。（数据库结构正确，

5、所有的约束和关联都得到满足）Isolated（孤立的）所有未提交的更改都必须能够和其他事务孤立，即其他事务无法看到其他事务中正在进行的更改。Durable（持久的）当事务一旦提交，所做的更改必须存放到稳定的存储介质上，防止系统失败而引起数据库不一致。我们会在后面的篇幅中详细的讨论ExchangeServer和ESE是怎样实现上述的要求的。对于InformationStoreService来说，ESE封装了对数据库操作的所有细节，IS只要根据ESE提供的接口进行调用既可。在ExchangeServer

6、2000中，IS服务对应的进程是store.exe，每一个StorageGroup会在store.exe进程中产生一个ESE引擎的实例。图-2Store进程中SG和ESE的关系ExchangeServer2000/2003存储系统的新特点在微软发布ExchangeServer2000时，ExchangeServer的存储系统得到了很大的更新和改进。从ESE引擎的角度来看，ESE的版本由5.5中的ESE97升级为ESE98，并且在如下方面得到了改进：1.I/O性能得到进一步的优化和提高2.对日志文件增

7、加了计算校验和的操作，进一步降低了数据库出错的可能性3.提高了ESEUtil等维护工具的速度相比幕后的ESE引擎，InformationStore方面的更新更加引人注意，例如：1.在每台Server上提供多个StorageGroup和Store的支持，这是区别于5.5的最大特征之一2.数据库中stm流文件格式的引入，提高了操作Internet邮件的性能3.WebStorageSystem的引入，用户可以使用多种协议访问数据库EDB文件和STM文件的关系在ExchangeServer5.5中，数据库只

8、有扩展名为edb的文件。在ExchangeServer5.5发布的时候，微软的重点还是企业内部的邮件传输系统，当时主推的协议是MAPI协议，这是微软的私有邮件协议，edb格式的数据库为此协议作了专门的优化。因此，ExchangeServer5.5为了支持Internet标准的SMTP邮件格式，必须在每次处理Internet邮件时将其转化为edb可以识别的格式，这样做带来的巨大的性能损失。图-3单独edb文件时的Store访问情况在ExchangeServer2000中