當對數據記錄量巨大的數據文件進行排序時，由於受到內存容量的限制，無法將所有數據記錄一次全部讀入到內存進行。排序過程中需要多次進行內、外存之間的數據交換。利用外存對數據文件進行排序稱爲外部排序。
外部排序最基本的方法是歸併。這種方法是由兩個相對獨立的階段組成：
① 按內存(緩衝區)的大小，將n個記錄的數據文件分成若干個長度爲l的段或子文件，依次讀入內存並選擇有效的內部排序方法進行排序；然後將排好序的有序子文件重新寫入到外存。子文件稱爲歸併段或順串。
② 採用歸併的辦法對歸併段進行逐趟歸併，使歸併段的長度逐漸增大，直到最後合併成只有一個歸併段的文件—排好序的文件。
1 外部排序的簡單方法
歸併排序有多種方法，最簡單的就是2-路歸併。
設有一個磁盤上的數據文件，共有100,000個記錄(A1， A2，…，A100000)，頁塊長爲200個記錄，供排序使用的緩衝區可提供容納1000個記錄的空間，現要對該文件進行排序，排序過程可按如下步驟進行：
第一步：每次將5個頁塊(1000個記錄)由外存讀到內存，進行內排序，整個文件共得到10個初始順串R1~R10 (每一個順串佔5個頁塊)，然後把它們寫回到磁盤上去。
第二步：然後兩兩歸併，直到成爲一個有序文件爲止。
由圖可知，每趟歸併由m個歸併段得到┌m/2┐個歸併段。
2 外排序的時間分析
外排序的時間消耗比內排序大得多，原因是：
● 外排序的數據量(記錄)一般很大；
● 外排序涉及到內、外存之間的數據交換操作；
● 外存的操作速度遠遠比內存中的操作慢。
外排序的總時間由三部分組成：
外排序的時間=產生初始歸併段的時間(內排序)m×tis
+I/O操作的時間d×tio
+內部歸併的時間s×utmg
其中：
m：初始歸併段數目；tis：得到一個歸併段的內排序時間；
d：總的讀、寫次數；tio：一次讀、寫的時間；
s：歸併的趟數；utmg：對u個記錄進行一趟內部歸併排序的時間。
一般地，tio>>tis，tio>>tmg，tio而取決於所用外存,因此，影響外排序效率的主要原因是內、外存之間數據交換(讀、寫外存)。提高效率的主要方法(途徑)有：
● 進行多路歸併，減少文件歸併的趟數；
● 增加歸併段的長度，減少初始歸併的數目；
● 根據不同歸併段的長度，採取最佳歸併方案。