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  • oracle逻辑结构分析

    2020-09-09 13:51:17
    主要介绍了oracle逻辑结构分析,逻辑清楚,具有一定参考价值,需要的朋友可以了解下。
  • oracle 逻辑结构

    2012-11-20 17:58:59
    帮你 轻松理解 oracle 逻辑结构 , 有图,有说明,让你对oracle的理解更加深入迁出。
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  • Oracle逻辑结构

    千次阅读 2012-07-27 08:45:41
    Oracle逻辑结构是一种层次结构。主要由:表空间、段、区和数据块等概念组成。逻辑结构是面向用户的,用户使用Oracle开发应用程序使用的就是逻辑结构。数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间...
    Oracle的逻辑结构是一种层次结构。主要由:表空间、段、区和数据块等概念组成。逻辑结构是面向用户的,用户使用Oracle开发应用程序使用的就是逻辑结构。数据库存储层次结构及其构成关系,结构对象也从数据块到表空间形成了不同层次的粒度关系,如图2-3和图2-4所示。
    

     图2-3  Oracle 10g数据库层次结构图
     
    图2-4 段、区和数据块之间的关系

    1.数据块
    Oracle数据块(Data Block)是一组连续的操作系统块。分配数据库块大小是在Oracle数据库创建时设置的,数据块是Oracle读写的基本单位。数据块的大小一般是操作系统块大小的整数倍,这样可以避免不必要的系统I/O操作。从Oracle9i开始,在同一数据库中不同表空间的数据块大小可以不同。数据块是Oracle最基本的存储单位,而表空间、段、区间则是逻辑组织的构成成员。在数据库缓冲区中的每一个块都是一个数据块,一个数据块不能跨越多个文件。
    数据块的结构主要包括:
    标题:包括一般的块信息,如块地址,段类型等。
    表目录:包括有关表在该数据块中的行信息。
    Oracle体系结构第2章行目录:包括有关在该数据块中行地址等信息。
    行数据:包括表或索引数据。一行可跨越多个数据块。
    空闲空间:分配空闲空间是用于插入新的行和需要额外空间的行更新。通过空间管理参数pctfree可控制空闲空间的使用。空闲空间的管理既可以是自动的也可以是手动的。
    在数据操作中,有两种语句可以增加数据库块的空闲空间:一个是Delete删除语句,另一个是Update更新现有行。释放的空闲空间可用于insert语句,如果insert语句是与产生空闲空间的语句在同一个事务之中,并在其后执行,则insert语句可直接使用生成的空闲空间。如果insert语句是在一个与产生空闲空间的语句相分离的事务中,则insert语句可在其他事务提交后,并在其需要空间时,使用之前产生的空闲空间。
    数据块中释放的空间可能是连续的,也可能不连续。Oracle只有在出现下列情况时,才会合并数据块的空闲空间:当insert或update语句要使用一个数据块,该数据块的空闲空间足以存储新的一行,而且空闲空间均是碎片,数据块中连续空间无法插入一行的时候。除此而外,Oracle在系统性能下降时也需要压缩数据块的空间。
    能够对空闲空间产生影响的参数有两个:pctfree和pctused。对于手工管理的表空间,在特定段中的所有数据块,可使用两个空间管理参数pctfree和pctused来控制insert和update对空闲空间的使用。当创建或修改表时可指定这两个参数。创建或修改一个拥有自己的索引段的索引时可指定pctfree参数。
    pctfree参数为块中行的更新预留了空闲空间的最小百分比,默认值为10。例如,假定在Create table语句中指定了pctfree为20,则说明在该表的数据段内每个数据块的20%被作为可利用的空闲空间,用于更新已在数据块内存在的数据行。其余80%是用于插入新的数据行,直到达到80%为止。显然,pctfree值越小,则为现存行更新所预留的空间越少。因此,如果pctfree设置得太高,则在全表扫描期间增加I/O,浪费磁盘空间;如果pctfree设置得太低,则会导致行迁移。
    pctused参数设置了数据块是否是空闲的界限。当数据块的使用空间低于pctused的值时,此数据块标志为空闲,该空闲空间仅用于插入新的行。如果数据块已经达到了由pctfree所确定的上边界时,Oracle就认为此数据块已经无法再插入新的行。例如,假定在Create table语句中指定pctused为40,则当小于或等于39时,该数据块才是可用的。所以,可将数据块填得更满,这样可节省空间,但却增加了处理开销,因为数据块的空闲空间总是要被更新的行占据,所以对数据块需要频繁地进行重新组织。比较低的pctused增加了数据库的空闲空间,但减少了更新操作的处理开销。所以,如果pctused设置过高,则会降低磁盘的利用率导致行迁移;若pctused设置过低,则浪费磁盘空间,增加全表扫描时的I/O输出。pctused是与pctfree相对的参数。
    那么,如何选择pctfree和pctused的值呢?有个公式可供参考。显然,pctfree和pctused的之和不能超过100。若两者之和低于100,则空间的利用与系统的I/O之间的最佳平衡点是:pctfree与pctused之和等于100%减去一行的大小占块空间大小的百分比。例如,如果块大小为2048字节,则它需要100个字节的开销,而行大小是390字节(为可用块的20%)。为了充分利用空间,pctfree与pctused之和最好为80%。
    那么,怎样确定数据块大小呢?有两个因素需要考虑:
    一是数据库环境类型。例如,是DSS环境还是OLTP环境?在数据仓库环境(OLAP或DSS)下,用户需要进行许多运行时间很长的查询,所以应当使用大的数据块。在OLTP系统中,用户处理大量的小型事务,采用较小数据块能够获得更好的效果。
    二是SGA的大小。数据库缓冲区的大小由数据块大小和初始化文件的db_block_buffers参数决定。最好设为操作系统I/O的整数倍。
    2.区
    区(Extent)也称为数据区,是一组连续的数据块。当一个表、回滚段或临时段创建或需要附加空间时,系统总是为之分配一个新的数据区。一个数据区不能跨越多个文件,因为它包含连续的数据块。使用区的目的是用来保存特定数据类型的数据,也是表中数据增长的基本单位。在Oracle数据库中,分配空间就是以数据区为单位的。一个Oracle对象包含至少一个数据区。设置一个表或索引的存储参数包含设置它的数据区大小。
    3.段
    段(Segment)是由多个数据区构成的,它是为特定的数据库对象(如表段、索引段、回滚段、临时段)分配的一系列数据区。段内包含的数据区可以不连续,并且可以跨越多个文件。使用段的目的是用来保存特定对象。
    一个Oracle数据库有4种类型的段:
    数据段:数据段也称为表段,它包含数据并且与表和簇相关。当创建一个表时,系统自动创建一个以该表的名字命名的数据段。
    索引段:包含了用于提高系统性能的索引。一旦建立索引,系统自动创建一个以该索引的名字命名的索引段。
    回滚段:包含了回滚信息,并在数据库恢复期间使用,以便为数据库提供读入一致性和回滚未提交的事务,即用来回滚事务的数据空间。当一个事务开始处理时,系统为之分配回滚段,回滚段可以动态创建和撤销。系统有个默认的回滚段,其管理方式既可以是自动的,也可以是手工的。
    临时段:它是Oracle在运行过程中自行创建的段。当一个SQL语句需要临时工作区时,由Oracle建立临时段。一旦语句执行完毕,临时段的区间便退回给系统。
    4.表空间
    Oracle数据库(tablespace)是由若干个表空间构成的。任何数据库对象在存储时都必须存储在某个表空间中。表空间对应于若干个磁盘文件,即表空间是由一个或多个磁盘文件构成的。表空间相当于操作系统中的文件夹,也是数据库逻辑结构与物理文件之间的一个映射。每个数据库至少有一个表空间,表空间的大小等于所有从属于它的数据文件大小的总和。
    在Oracle 10g中有以下几种比较特殊的表空间:
    (1)系统表空间
    系统表空间(system tablespace)是每个Oracle数据库都必须具备的。其功能是在系统表空间中存放诸如表空间名称、表空间所含数据文件等数据库管理所需的信息。系统表空间的名称是不可更改的。系统表空间必须在任何时候都可以用,也是数据库运行的必要条件。因此,系统表空间是不能脱机的。
    系统表空间包括数据字典、存储过程、触发器和系统回滚段。为避免系统表空间产生存储碎片以及争用系统资源的问题,应创建一个独立的表空间用来单独存储用户数据。
    (2)SYSAUX表空间
    SYSAUX表空间是随着数据库的创建而创建的,它充当SYSTEM的辅助表空间,主要存储除数据字典以外的其他对象。SYSAUX也是许多Oracle 数据库的默认表空间,它减少了由数据库和DBA管理的表空间数量,降低了SYSTEM表空间的负荷。
    (3)临时表空间
    相对于其他表空间而言,临时表空间(temp tablespace)主要用于存储Oracle数据库运行期间所产生的临时数据。数据库可以建立多个临时表空间。当数据库关闭后,临时表空间中所有数据将全部被清除。除临时表空间外,其他表空间都属于永久性表空间。
    (4)撤销表空间
    用于保存Oracle数据库撤销信息,即保存用户回滚段的表空间称之为回滚表空间(或简称为RBS撤销表空间(undo tablespace))。在Oracle8i中是rollback tablespace,从Oracle9i开始改为undo tablespace。在Oracle 10g中初始创建的只有6个表空间sysaux、system、temp、undotbs1、example和users。其中temp是临时表空间,undotbs1是undo撤销表空间。图2-5是表空间与数据库及数据文件之间的对应关系。

     图2-5 表空间与数据库及数据文件之间的对应关系


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  • oracle逻辑结构详解

    2010-08-06 15:56:35
    oracle逻辑结构详解 想好好学习oracle的同志们来看看吧
  • oracle 逻辑存储结构

    2011-12-15 09:38:41
    oracle 逻辑存储结构
  • Oracle 逻辑结构简介

    千次阅读 2011-08-17 10:54:29
    Oracle 逻辑结构简介 oracle逻辑结构包括表空间(tablespace),段(segment),区(extent),数据块(data block) oracle数据库在逻辑上是由多个表间组成的,表空间中存储的对象叫段,比如数据段,索引段,和回退段...
      
    

    Oracle 逻辑结构简介

    oracle的逻辑结构包括表空间(tablespace),段(segment),区(extent),数据块(data block)

    oracle数据库在逻辑上是由多个表间组成的,表空间中存储的对象叫段,比如数据段,索引段,和回退段。段由区组成,区是磁盘分配的最小单位。段的增大是通过增加区的个数来实现的。每个区的大小是数据块大小的整数倍,区的大小可以不相同;数据块是数据库中最小的I/O单位,同时也是内存数据缓冲区的单位,及数据文件存储空间单位。块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE设置,其值应设置为操作系统块大小的整数倍。

    表空间

    表空间是Oracle数据库最大的逻辑结构,一个Oracle数据库在逻辑上由多个表空间组成,一个表空间只隶属于一个数据库。Oracle中有一个称为SYSTEM的表空间,这个表空间是在创建或安装数据库时自动创建的。主要用于存储系统的数据字典,过程,函数,触发器等;也可以存储用户的表,索引等。一个表空间可以有多数据文件,但是一个数据文件只能属于一个表空间。

    一个表空间就是一片磁盘区域,他由一个或者多个磁盘文件组成,一个表空间可以容纳许多表、索引或者簇等。每个表空间有一个预制的磁盘区域称为初始区间(initial   extent)用完这个区间后再用下一个,直到用完表空间,这时候需要对表空间进行扩展,增加数据文件或者扩大已经存在的数据文件

    Oracle中的段可以分成4种类型:数据段、索引段、回滚段、临时段。

    数据段用来存储用户的数据,每个表都有一个对应的回滚段,其名称和数据表的名字相同。索引段用来存储系统、用户的索引信息。回滚段用来存储用户数据修改前的值,回退段与事务是一对多的关系,一个事务只能使用一个回退段,而一个回退段可存放一个或多个事务的回退数据。临时段用于order by语句的排序以及一些汇总。

    区是磁盘空间分配的最小单位。磁盘按区划分,每次至少分配一个区。区存储于段中,它由连续的数据块组成。区的分配过程中,每次至分配5个区。如果所剩的空闲空间不够5个区,就会出现错误:ORA-01653。可以通过字典dba_tablespaces查询表空间中区的信息。可以通过字典user_tables查询段中区的信息。可以通过字典user_extents查询区的分配状况。我们可以通过以下SQL语句分别查询表空间、段、区中区的分配信息
    SQL>select  *  from dba_tablespaces;
    SQL>select table_name, tablespace_name, min_extents, max_extents from user_tables;
    SQL>select  *  from user_extents;

    数据块

    数据块是数据中中最小的数据组织单位与管理单位,是数据文件磁盘存储空间单位,也是数据库I/O 的最小单位,数据块大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定,不同的oracle版本DB_BLOCK_SIZE的默认值是不同的。

    展开全文
  • oracle逻辑存储结构

    千次阅读 2019-06-14 15:12:56
    一、定义二、数据块二、区(extent)2.1 区的分配2.2 区的释放三 段3.1段的分类3.2 段相关的视图四、表空间4.1 表空间...oracle逻辑结构包括表空间(tablespace),段(segment),扩展区(extent),数据块(data block)...

    一、定义

    oracle的逻辑结构包括表空间(tablespace),段(segment),扩展区(extent),数据块(data block)
    oracle数据库在逻辑上是由多个表间组成的,表空间中存储的对象叫段,比如数据段,索引段,和回退段。段由区组成,区是磁盘分配的最小单位。段的增大是通过增加区的个数来实现的。每个区的大小是数据块大小的整数倍,区的大小可以不相同;数据块是数据库中最小的I/O单位,同时也是内存数据缓冲区的单位,及数据文件存储空间单位。块的大小由参数DB_BLOCK_SIZE设置,其值应设置为操作系统块大小的整数倍。
    结构图如下
    在这里插入图片描述

    二、数据块

    数据块是数据中最小的数据组织单位与管理单位, 数据库中最小的逻辑存储单元,是数据文件磁盘存储空间单位,也是数据库I/O 的最小单位(读一个数据块,产生一次IO),数据块大小由DB_BLOCK_SIZE参数决定。
    oracle 每次请求数据的时候,都是以块为单位。也就是说,oracle每次请求的数据是块的整数吧。
    数据块结构如下图所示
    在这里插入图片描述
    块头:存放块的基本信息,如块的物理地址、块所属的段类型(是数据段还是索引段)
    表目录:存放表的信息,即:如果一些表的数据被存放在这个块中,那么,这些表的相关信息将被存放在表目录中。
    行数据:真正存放表数据和索引数据的地方。这部分空间也被数据行占用空间。
    空余空间:空余空间是一个块中未使用的区域,这片区域用于新行的插入和已经存在的行更新。
    头部信息区:我们把块头、表目录、行目录这三部分合称为头部信息区,头部信息区不存放数据,它存放的是整个块的信息。头部信息区的大小是可变的。一般来说 头部信息区 大小介于84字节和107字节。
    当往数据库中插入数据的时候,块中的自由空间会减少;当对块中已经存在的行进行修改(update)的时候(使记录长度增加),块中的自由空间也会减少。
    当使用delete或者update使行记录变小的时候,oracle会释放部分自由空间,释放的自由空间并不是连续的。
    通常情况下oracle不会对块中不连续的自由空间进行合并。只有当用户进行数据插入或者更新操作,却找不到连续的自由空间的时候,oracle才会合并数据块中的不连续自由空间。
    对于块中的自由空间,oracle提供两种管理方式:自动管理和手动管理。
    1.1获取数据块编号

    SELECT dbms_rowid.rowid_block_number(ROWID) BLOCK, --返回输入ROWID的数据块号 
           COUNT(1)
      FROM emp t
     GROUP BY dbms_rowid.rowid_block_number(ROWID);
    

    在这里插入图片描述

    看到表emp 数据全部分布在一个数据块上

    二、区(extent)

    区是磁盘空间分配的最小单位。磁盘按区划分,每次至少分配一个区。区存储于段中,它由连续的数据块组成。区的分配过程中,每次至分配5个区。如果所剩的空闲空间不够5个区,就会出现错误:ORA-01653。可以通过字典dba_tablespaces查询表空间中区的信息。可以通过字典user_tables查询段中区的信息。可以通过字典user_extents查询区的分配状况。我们可以通过以下SQL语句分别查询表空间、段、区中区的分配信息
    一个或多个块组成区,一个或多个区组成段。
    一个区只能属于一个数据文件。

     SELECT t.segment_name    区名称,
           t.segment_type    区类型,
           t.tablespace_name 表空间,
           t.extent_id       区id,
           t.bytes           区大小,
           t.blocks          块数目
      FROM user_extents t;
    

    在这里插入图片描述

    2.1 区的分配

    当创建一个表时,oracle会给这个表的数据段分配一个初始区(initial extent),即使没有数据的插入,oracle还是会分配这个初始区。伴随着数据的插入,这个初始区的空间被填满数据,oracle会再分配一个新的区给这个数据段,这样的区,我们把它叫做递增区,如果第一个递增区用完,oracle还会分配另外的递增区,周而复始地这样循环下去。
    出于管理的需要,段的头部含有区的一个目录。

    2.2 区的释放

    通常分配给一个段的区所占用的空间不会释放。除非我们把和这些段相关的对象给删除(drop table或drop cluster) 但是我们可以通过下面的方式回收分配给一个段的区。

    truncate …… drop storage 命令会回收分配给一个段的区。

    alter table …… deallocate unused 命令会回收已经分配给一个段,但还没使用的区。

    三 段

    段是由一个或多个连续或不连续的区组成的逻辑存储单元,用于存储特定的、具有独立存储结构的数据库对象。根据存储对象类型不同,分为: 数据段(表段)、索引段、临时段和回退段4类。
    表由段组成,一个表由一个或者多个段组成。普通表由一个段组成,分区表由多个段组成。
    创建表的时候,其实质就是创建一个或者多个段。
    在这里插入图片描述

    3.1段的分类

    表段:又称数据段,用来存储表或簇的数据,可以细分为普通表段、分区表段、簇段、索引化表段
    创建数据段的时候,可以指定数据段的存储参数。
    索引段:用来存放索引数据,包括 ROWID 和索引值,每个非分区索引有一个单独的索引段。
    创建索引时,实质就是创建一个或者多个索引段
    回退段:用于保存数据库的回退信息,包含当前未提交事务所修改的数据的原始版本。利用回退段中保存的回退信息,可以实现事务回滚、数据库恢复、数据的读一致性和闪回查询

    数据段用来存储用户的数据,每个表都有一个对应的回滚段,其名称和数据表的名字相同。
    索引段用来存储系统、用户的索引信息。
    回滚段用来存储用户数据修改前的值

    3.2 段相关的视图

    通过视图 dba_segment或者 user_segments;可以知道 段名称与数据库对象名称一致 ;

    select t.owner 用户,t.segment_name 段名称 ,t.tablespace_name 表空间名称 ,T.segment_type 段类型  from  dba_segments t
      where t.owner='SCOTT';--查看scott 用户下的段
    

    –查询结果中除了有表外还有索引
    查看段、区、块的关系

    SELECT t.segment_name    段名称,
           t.segment_type    段类型,
           t.tablespace_name 表空间名称,
           t.bytes           字节数,
           t.blocks          块数目,
           t.extents         区数目
      FROM user_segments t;
    

    在这里插入图片描述

    四、表空间

    是Oracle数据库最大的逻辑结构,一个Oracle数据库在逻辑上由多个表空间组成,一个表空间只隶属于一个数据库。Oracle中有一个称为SYSTEM的表空间,这个表空间是在创建或安装数据库时自动创建的。主要用于存储系统的数据字典,过程,函数,触发器等;也可以存储用户的表,索引等。这些对象实际上是存放在数据文件中,数据文件是数据的物理载体。一个表空间可以有多数据文件,但是一个数据文件只能属于一个表空间。一个表空间就是一片磁盘区域,他由一个或者多个磁盘文件组成,一个表空间可以容纳许多表、索引或者簇等。每个表空间有一个预制的磁盘区域称为初始区间(initial extent)用完这个区间后再用下一个,直到用完表空间,这时候需要对表空间进行扩展,增加数据文件或者扩大已经存在的数据文件;每个数据库都拥有一个系统表空间(SYSTEM tablespace)和一个辅助表空间(SYSAUX tablespace)

    4.1 表空间分类

    表空间根据存储数据类型的不同,分为系统表空间非系统表空间两类。
    系统表空间主要存放数据库的系统信息,如数据字典、数据库对象定义信息,数据库组件信息等。
    非系统表空间又分为撤销表空间、临时表空间和用户表空间等。其中撤销表空间用于自动管理数据库的回退信息,临时表空间用于管理数据库的临时信息,用户表空间用于存储业务数据。

    4.1.1 大文件表空间

    大文件表空间是由一个很大的数据文件组成。大表空间使用oralce能够使用和管理超级大的文件 。
    默认情况下,系统默认创建的是小文件表空间,小文件表空间是传统的表空间类型,oracle创建的system表空间和sysaux表空间都是小文件表空间

    使用大文件表空间的优点:
    1、使表空间的容量更大
    2、在超大型数据库中,简化数据文件的管理,使用大文件表空间,可以减少SGA的需求,同时还可以控制文件尺寸。
    3、简化整个数据库的管理

    4.1.2 系統表空間

    每个数据库都有一个叫system的表空间,一旦打开数据库,系统表空间必须在线(online)数据字典的数据被存放在系统表空间中。

    4.1.3 辅助表空间

    辅助表空间是对系统表空间的补充,许多数据库组件(components)的信息不存放在系统表空间中,而是存储放在辅助表空间中,创建数据库的过程中,oracle会自动创建辅助表空间,通常情况下,oracle不允许删除和重命名辅助表空间。Oracle也不支持传输辅助表空间

    4.1.4 回滚表空间

    undo tablespace 回滚表空间是一种类型的表空间,用于存放回滚数据。回滚段表空间是一个特殊的表空间,回滚段表空间只能用于存放回滚段。不能在回滚段表空间创建其他数据库对象(如表、索引)。每个数据库可有零个或者多个回滚表空间。但是只能有一个活动的回滚表空间。system回滚段是特殊的回滚段,它存在于system表空间,system回滚段用于回滚系统事务。非系统事务只能交由非系统回滚段来处理。因此,除了系统回滚段表空间外,每个数据库应该另外创建一个回滚段表空间

    4.1.5 临时表空间

    临时表空间是临时存放数据的地方。临时表空间中含有排序段,临时数据都放在排序段中,临时数据是进行排序时用到的一些数据,这些数据暂时存放在临时段中,一个sql语句可能会使用一个或者多个临时表空间。临时表空间中不能创建永久性的数据对象(如表、索引)一个排序段可以被多个排序操作所共享。当执行第一次排序的时候,oracle在临时表空间中创建排序段,这个排序段不断扩展,直到能够容纳所有的排序数据。创建用户的时候,应该给用户指定一个临时表空间,用户的排序段存放在这个表空间中,如果没有给用户指定临时表空间,oracle会自动给这个用户指定一个临时表空间,这个临时表空间叫默认临时表空间。如果系统表空间是本地管理的,则必须定义一个默认临时表空间system表空间不能作为默认临时表空间;如果系统表空间是字典管理的,则不必定义一个默认临时表空间,sytem表空间可以作为默认临时表空间,但是一旦用户使用系统表空间进行排序,oracle会发出警告。从性能的角度考虑,不应该把sytem表空间作为临时表空间。创建数据库的时候。可以指定默认临时表空间,数据库完成以后,我们也可以使用alter database default
    temporary tablespace 名令指定默认临时表空间。

    查看临时表空间

         SELECT tablespace_name,
                 file_name,
                 bytes / 1024 / 1024 file_size,
                 autoextensible
            FROM dba_temp_files;
    --默认临时表空间
    select * from database_properties where property_name='DEFAULT_TEMP_TABLESPACE';
    
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