24、oracle存储结构： 表空间/数据文件/段/分区/块
2012-02-29 15:29
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一，段的种类
1，表（table）：
2，分区表（table partition）：一个有很大数据量的表；我们可以把表分区，每个分区可以放在不同的段上。以实现对表的优化
3，簇（cluster）：将多个表集合在一起，这些表拥有相同的列；这些相同列放在同一个物理的段里面。
4，索引（index）：
5，index-organized table（对应sqlserver的群集索引）:这些表中的数据以索引的大小按升序或者降序排列
6，index partition（索引的分区）:关于索引的数据分别存于不同的物理段里面
7，undo segment:有序循环的方式存储
（存放old value；读一致性；rollback； recovery）
8，temporary:临时段用来排序
9，LOB segment:存放大的数据，oracle里面将这些数据并不放在表内部，而是有专门一个段来存储
10，nested table（嵌套表）：一个表中的某个字段的值是另外一个整表！
11，bootstrap segment：初始化我们的实例用的。这个段不需要维护和管理！
二，oracle存储参数的设定及继承问题
【记忆】默认为 Oracle default ===》 Tablespace (创建表空间时定义的参数)
====》 Segment（优先级最高）
【理解】初始参数 oracle block的5倍；意思是说你创建一个表，即使里面没存数据，它已经占用了8k×5=40kB的空间（这里假设oracle
block size为8kB）
三，创建表时可以单独为表指定存储参数
SQL> conn hr/123456@kk
已连接。
SQL> create table hello(id int)
2 tablespace bkeep
3 storage(initial 100k
4 next 100k);
【点子】我们来创建一个表空间test11，不带任何存储参数，然后打开oem看看它的存储参数（这些参数就是从oracle
default哪里继承过来的！）
四，extent的分配和重新分配
- 当创建段时就分配空间
- 当扩展段时给它分配空间
- 强制分配空间给段（段可以跨数据文件，但不可以跨表空间；但是强制的段是不能跨数据文件获取空间的）
创建表时，最初始的空间一定会分配给它！
SQL> create table hello(id int)
2 tablespace bkeep
3 storage(initial 100k
//意思是，不管表里面有没有数据，都会占掉100k的空间
4 next 100k);
表已创建。
五，【实验】强制分配分区
1，我们想给hr.hello表在system01.dbf上划分1M的空间，
结果：ORA-03284:数据文件d:/oracle/oradata/kk/system01.dbf不是表空间BKEEP的成员
SQL> alter table hr.hello
2 allocate extent(size 1m datafile 'd:/oracle/oradata/kk/system01.dbf');
alter table hr.hello
*
ERROR位于第 1行:
ORA-03284:数据文件d:/oracle/oradata/kk/system01.dbf不是表空间BKEEP的成员
2，现在我们给bkeep表空间增加一个数据文件bkeep03.dbf
SQL> alter tablespace bkeep
2 add datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep03.dbf' size 10M;
3，再来给hr.hello表在bkeep03.dbf上强制划分1M空间
SQL> alter table hr.hello
2 allocate extent(size 1m datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep03.dbf');
4，这里我们不指定数据文件，那么会不会是在建表的时候指定的那个数据文件上继续扩展呢？
SQL> alter table hr.hello
2 allocate extent(size 1m);
【思考】
强制分配空间的时候会指定一个数据文件，当给该表分配的空间使用完以后，它将会怎么办？继续从该数据文件上面获取空间？还是从由local manage随机分配空间给它？
答案：
【重点】drop table xxx和 truncate table xxx 都会释放存储空间
回收 hr.hello表没有用掉的空间
SQL> alter table hr.hello
2 deallocate unused;
【记忆】data file分区的使用情况记录在文件的头（file
hearder）里面；主要有两种信息：Used extent和Free extent
六，database block的大小
I/O读写的最小单位：读整个块到内存去
；同理，内存的使用也以块大小为单位
块的大小是在创建表空间时指定的
DB_BLOCK_SIZE这个参数指定了缺省的块大小
七，【实践检验真理】非标准块的使用方法： 验证db_16k_cache_size值的影响
oracle现在支持多种块大小的表空间，但是要使用这个功能，必须指定支持对应块大小的内存缓存区！
step1：查看内存区为16k块分配的cache大小；结果：0
SQL> show parameter db_16k_cache_size
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ ----------- ----------------
db_16k_cache_size big integer
0
step2：创建表空间bkeep2并指定其blocksize
为16KB；结果：报错
SQL> create tablespace bkeep2
2 datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep202.dbf' size 10m
3 blocksize 16k;
create tablespace bkeep2
*
ERROR位于第 1行:
ORA-29339:表空间块大小 16384与配置的块大小不匹配
step3：为16k的block在内存中设置缓存；结果：没有足够内存来增加高速缓存的大小
SQL> alter system set db_16k_cache_size=8m;
alter system set db_16k_cache_size=8m
*
ERROR位于第 1行:
ORA-02097:无法修改参数，因为指定的值无效
ORA-00384:没有足够的内存来增加高速缓存的大小
step4：我们收缩其它缓存来给16k block
来用；结果：标准块缓存12à4,腾出了8m
SQL> alter system set db_cache_size=4m;
系统已更改。
SQL> alter system set db_16k_cache_size=8m;
系统已更改。
SQL> show parameter db
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ -----------
---------------------------
db_16k_cache_size big integer
8388608
db_8k_cache_size big integer
0
db_block_size integer
8192
step5：现在创建块大小为16kB的表空间bkeep2；
结果：成功！
SQL> create tablespace bkeep2
2 datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep202.dbf' size 10m
3 blocksize 16k;
step6：我现在又想db_16k_cache_size=0；结果：bkeep2表空间在用，所以不能设为0
SQL> alter system set db_16k_cache_size=0;
alter system set db_16k_cache_size=0
*
ERROR位于第1
行:
ORA-02097:无法修改参数，因为指定的值无效
ORA-00383: DEFAULT高速缓存的块大小 16384不能减少至零
step7：我把bkeep2表空间连同内容和数据文件全部删除，再来设db_16k_cache_size=0；结果：ok！
SQL> run
1 drop tablespace bkeep2
2* including contents and datafiles
SQL> alter system set db_16k_cache_size=0;
系统已更改。
【思考】块大小为8k；我设对应的cache有如下特点。。搞不明白
db_cache_size=9m 结果：12M
db_cache_size=5m 结果：8M
SQL> show parameter db_cache;
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ -----------
---------------
db_cache_size big integer
8388608
SQL> alter system set db_cache_size=9m;
SQL> show parameter db_cache;
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ -----------
---------------
db_cache_size big integer
12582912
SQL> show parameter db_b
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ -----------
---------------
db_block_size integer
8192
八，块的研究
header:有多少行！
使用空间的方式是 "自上往下"
free space:保留用于更新的空闲空间
Data:数据的填充方式是
"自下往上 "
块
一级控制对空间的使用
总共有四个参数：PCTFREE、PCTUSED、INITRANS、MAXTRANS
PCTFREE
PCTUSED
【优化有关】用上面两个参数来控制块中预留的空间大小。
为什么要预留空间呢? 为了将来更新时防止数据变大而导致行移植！
为什么要避免行移植呢？行移植的意思就是一行记录被放到两个块里面，之间做了指针链接；将来查询这个数据的时候会读取两个块中的全部内容（block是最小读写单位），这样的话I/O负担就翻了一倍！
【说明】
PCTFREE=20 是20%
控制insert，为了给将来update用！！呵呵，偏心吧！
九，查看表的存储参数，在OEM里面
"事务处理数量" ----‘初始值’对应‘INITRANS’‘最大值’对应‘MAXTRNS’
意思是：初始值允许一个事务对这个块的操作，最大的事务数量是255
十，data block的管理
自动段空间管理
手工管理段空间
自动段管理 --推荐使用
1，借助位图来跟踪当前段的free和use空间
2，对并发数据的插入有更好的性能！
【疑问】如果表空间中包含LOBs对象，那么就不能使用自动段管理（难道我们的系统。。。。？？？天哪！）
【常识】只能在创建表空间的时候指定段管理；以后在这个表空间中创建的对象都将继承它的段管理特性
【点子】在kong3表空间中创建表test11
OEM中查看表test11的存储特性
“空闲列表”为灰色的，说明它是自动管理的
十一，【重点】如何通过字典视图查看空间管理信息？？
每个对象所占有的分区都记录在DBA_EXTENTS里面
表空间还有多少自由空间？ DBA_FREE_SPACE
表空间从物理上有“数据文件”组成；从逻辑上由“段”组成
物理线路：DBA_TABLESPACES--àDBA_DATA_FILES--à
DBA_FREE_SPACE + DBA_EXTENTS
逻辑线路：DBA_TABLESPACES--àDBA_SEGMENTS---à
DBA_FREE_SPACE + DBA_EXTENTS
【重点】
这五个视图监控了系统存储这块的非常有用的信息；必须高度重视，经常使用！
DBA_TABLESPACES
DBA_SEGMENTS
DBA_DATA_FILES
DBA_FREE_SPACE
DBA_EXTENTS
【技巧】如何判断表空间是local管理还是数据字典管理
SELECT * FROM DBA_TABLESPACE
可以看到“表空间名称”“block_size”“初始分区”“next分区”如果“next分区”为空，说明是local管理
【技巧】计算price表所占空间
每个对象所占用的分区都记录在DBA_EXTENTS视图里面
根据这个，我们可以计算authors表所占的空间
计算price表所占空间
SQL> SELECT sum(bytes) from dba_extents
where owner='HR' and segment_name='PRICE'
SUM(BYTES)
----------
65536
【记忆】表空间的作用：
分离段，方便管理
控制用户空间的分配（普通表，分区表，cluster，LOBs等等）
1，表（table）：
2，分区表（table partition）：一个有很大数据量的表；我们可以把表分区，每个分区可以放在不同的段上。以实现对表的优化
3，簇（cluster）：将多个表集合在一起，这些表拥有相同的列；这些相同列放在同一个物理的段里面。
4，索引（index）：
5，index-organized table（对应sqlserver的群集索引）:这些表中的数据以索引的大小按升序或者降序排列
6，index partition（索引的分区）:关于索引的数据分别存于不同的物理段里面
7，undo segment:有序循环的方式存储
（存放old value；读一致性；rollback； recovery）
8，temporary:临时段用来排序
9，LOB segment:存放大的数据，oracle里面将这些数据并不放在表内部，而是有专门一个段来存储
10，nested table（嵌套表）：一个表中的某个字段的值是另外一个整表！
11，bootstrap segment：初始化我们的实例用的。这个段不需要维护和管理！
二，oracle存储参数的设定及继承问题
【记忆】默认为 Oracle default ===》 Tablespace (创建表空间时定义的参数)
====》 Segment（优先级最高）
【理解】初始参数 oracle block的5倍；意思是说你创建一个表，即使里面没存数据，它已经占用了8k×5=40kB的空间（这里假设oracle
block size为8kB）
三，创建表时可以单独为表指定存储参数
SQL> conn hr/123456@kk
已连接。
SQL> create table hello(id int)
2 tablespace bkeep
3 storage(initial 100k
4 next 100k);
【点子】我们来创建一个表空间test11，不带任何存储参数，然后打开oem看看它的存储参数（这些参数就是从oracle
default哪里继承过来的！）
四，extent的分配和重新分配
- 当创建段时就分配空间
- 当扩展段时给它分配空间
- 强制分配空间给段（段可以跨数据文件，但不可以跨表空间；但是强制的段是不能跨数据文件获取空间的）
创建表时，最初始的空间一定会分配给它！
SQL> create table hello(id int)
2 tablespace bkeep
3 storage(initial 100k
//意思是，不管表里面有没有数据，都会占掉100k的空间
4 next 100k);
表已创建。
五，【实验】强制分配分区
1，我们想给hr.hello表在system01.dbf上划分1M的空间，
结果：ORA-03284:数据文件d:/oracle/oradata/kk/system01.dbf不是表空间BKEEP的成员
SQL> alter table hr.hello
2 allocate extent(size 1m datafile 'd:/oracle/oradata/kk/system01.dbf');
alter table hr.hello
*
ERROR位于第 1行:
ORA-03284:数据文件d:/oracle/oradata/kk/system01.dbf不是表空间BKEEP的成员
2，现在我们给bkeep表空间增加一个数据文件bkeep03.dbf
SQL> alter tablespace bkeep
2 add datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep03.dbf' size 10M;
3，再来给hr.hello表在bkeep03.dbf上强制划分1M空间
SQL> alter table hr.hello
2 allocate extent(size 1m datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep03.dbf');
4，这里我们不指定数据文件，那么会不会是在建表的时候指定的那个数据文件上继续扩展呢？
SQL> alter table hr.hello
2 allocate extent(size 1m);
【思考】
强制分配空间的时候会指定一个数据文件，当给该表分配的空间使用完以后，它将会怎么办？继续从该数据文件上面获取空间？还是从由local manage随机分配空间给它？
答案：
【重点】drop table xxx和 truncate table xxx 都会释放存储空间
回收 hr.hello表没有用掉的空间
SQL> alter table hr.hello
2 deallocate unused;
【记忆】data file分区的使用情况记录在文件的头（file
hearder）里面；主要有两种信息：Used extent和Free extent
六，database block的大小
I/O读写的最小单位：读整个块到内存去
；同理，内存的使用也以块大小为单位
块的大小是在创建表空间时指定的
DB_BLOCK_SIZE这个参数指定了缺省的块大小
七，【实践检验真理】非标准块的使用方法： 验证db_16k_cache_size值的影响
oracle现在支持多种块大小的表空间，但是要使用这个功能，必须指定支持对应块大小的内存缓存区！
step1：查看内存区为16k块分配的cache大小；结果：0
SQL> show parameter db_16k_cache_size
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ ----------- ----------------
db_16k_cache_size big integer
0
step2：创建表空间bkeep2并指定其blocksize
为16KB；结果：报错
SQL> create tablespace bkeep2
2 datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep202.dbf' size 10m
3 blocksize 16k;
create tablespace bkeep2
*
ERROR位于第 1行:
ORA-29339:表空间块大小 16384与配置的块大小不匹配
step3：为16k的block在内存中设置缓存；结果：没有足够内存来增加高速缓存的大小
SQL> alter system set db_16k_cache_size=8m;
alter system set db_16k_cache_size=8m
*
ERROR位于第 1行:
ORA-02097:无法修改参数，因为指定的值无效
ORA-00384:没有足够的内存来增加高速缓存的大小
step4：我们收缩其它缓存来给16k block
来用；结果：标准块缓存12à4,腾出了8m
SQL> alter system set db_cache_size=4m;
系统已更改。
SQL> alter system set db_16k_cache_size=8m;
系统已更改。
SQL> show parameter db
NAME TYPE VALUE
------------------------------------ -----------
---------------------------
db_16k_cache_size big integer
8388608
db_8k_cache_size big integer
0
db_block_size integer
8192
step5：现在创建块大小为16kB的表空间bkeep2；
结果：成功！
SQL> create tablespace bkeep2
2 datafile 'd:/oracle/oradata/kk/bkeep202.dbf' size 10m
3 blocksize 16k;
step6：我现在又想db_16k_cache_size=0；结果：bkeep2表空间在用，所以不能设为0
SQL> alter system set db_16k_cache_size=0;
alter system set db_16k_cache_size=0
*
ERROR位于第1
行:
ORA-02097:无法修改参数，因为指定的值无效
ORA-00383: DEFAULT高速缓存的块大小 16384不能减少至零
step7：我把bkeep2表空间连同内容和数据文件全部删除，再来设db_16k_cache_size=0；结果：ok！
SQL> run
1 drop tablespace bkeep2
2* including contents and datafiles
SQL> alter system set db_16k_cache_size=0;
系统已更改。
【思考】块大小为8k；我设对应的cache有如下特点。。搞不明白
db_cache_size=9m 结果：12M
db_cache_size=5m 结果：8M
SQL> show parameter db_cache;
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ -----------
---------------
db_cache_size big integer
8388608
SQL> alter system set db_cache_size=9m;
SQL> show parameter db_cache;
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ -----------
---------------
db_cache_size big integer
12582912
SQL> show parameter db_b
NAME TYPE
VALUE
------------------------------------ -----------
---------------
db_block_size integer
8192
八，块的研究
header:有多少行！
使用空间的方式是 "自上往下"
free space:保留用于更新的空闲空间
Data:数据的填充方式是
"自下往上 "
块
一级控制对空间的使用
总共有四个参数：PCTFREE、PCTUSED、INITRANS、MAXTRANS
PCTFREE
PCTUSED
【优化有关】用上面两个参数来控制块中预留的空间大小。
为什么要预留空间呢? 为了将来更新时防止数据变大而导致行移植！
为什么要避免行移植呢？行移植的意思就是一行记录被放到两个块里面，之间做了指针链接；将来查询这个数据的时候会读取两个块中的全部内容（block是最小读写单位），这样的话I/O负担就翻了一倍！
【说明】
PCTFREE=20 是20%
控制insert，为了给将来update用！！呵呵，偏心吧！
九，查看表的存储参数，在OEM里面
"事务处理数量" ----‘初始值’对应‘INITRANS’‘最大值’对应‘MAXTRNS’
意思是：初始值允许一个事务对这个块的操作，最大的事务数量是255
十，data block的管理
自动段空间管理
手工管理段空间
自动段管理 --推荐使用
1，借助位图来跟踪当前段的free和use空间
2，对并发数据的插入有更好的性能！
【疑问】如果表空间中包含LOBs对象，那么就不能使用自动段管理（难道我们的系统。。。。？？？天哪！）
【常识】只能在创建表空间的时候指定段管理；以后在这个表空间中创建的对象都将继承它的段管理特性
【点子】在kong3表空间中创建表test11
OEM中查看表test11的存储特性
“空闲列表”为灰色的，说明它是自动管理的
十一，【重点】如何通过字典视图查看空间管理信息？？
每个对象所占有的分区都记录在DBA_EXTENTS里面
表空间还有多少自由空间？ DBA_FREE_SPACE
表空间从物理上有“数据文件”组成；从逻辑上由“段”组成
物理线路：DBA_TABLESPACES--àDBA_DATA_FILES--à
DBA_FREE_SPACE + DBA_EXTENTS
逻辑线路：DBA_TABLESPACES--àDBA_SEGMENTS---à
DBA_FREE_SPACE + DBA_EXTENTS
【重点】
这五个视图监控了系统存储这块的非常有用的信息；必须高度重视，经常使用！
DBA_TABLESPACES
DBA_SEGMENTS
DBA_DATA_FILES
DBA_FREE_SPACE
DBA_EXTENTS
【技巧】如何判断表空间是local管理还是数据字典管理
SELECT * FROM DBA_TABLESPACE
可以看到“表空间名称”“block_size”“初始分区”“next分区”如果“next分区”为空，说明是local管理
【技巧】计算price表所占空间
每个对象所占用的分区都记录在DBA_EXTENTS视图里面
根据这个，我们可以计算authors表所占的空间
计算price表所占空间
SQL> SELECT sum(bytes) from dba_extents
where owner='HR' and segment_name='PRICE'
SUM(BYTES)
----------
65536
【记忆】表空间的作用：
分离段，方便管理
控制用户空间的分配（普通表，分区表，cluster，LOBs等等）
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