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Oracle 表空间（SYSTEM表空间 和临时表空间） 段空间 管理技术

分类: 文章 • 2024-03-13 23:36:16

 

表空间及数据文件

定义：

用户存储数据文件的空间，被称为表空间，用于存储永久数据的表空间称为永久表空间，用于存储临时数据的表空间被称为临时表空间。

数据库的物理结构和逻辑结构

从物理结构上看，多个操作系统（OS Block）组成数据文件（DataFile）,数据文件存储在物理存储之上。

从逻辑结构上来看，数据块是oracle的最小IO单位，数据块通常是由多个操作系统块（OS Block）组成，多个数据块组成区间（extent），区间是oracle创建对象时的最小空间分配单元；多个区间组成段（Segment）,段存于表空间中，因此，表空间可以看成是一个容纳各种对象段（如数据表的表段、索引段）等的容器。

表空间可以包含一个或者，多个数据文件。因此可以被看成是一个文件组，Oracle就是由一列表空间组成。

Oracle 表空间（SYSTEM表空间 和临时表空间） 段空间 管理技术

表空间管理技术

由于区间(EXTENT)是oracle创建对象时的基本分配单位，所以表空间表空间管理技术实际上就是针对区间的管理技术。

  1. Oracle 8i以前的字段管理表空间技术（DMT）
  1. Orace 8i以后的本地管理表空间技术（LOCAL）

本地管理表空间上，oracle将存储信息保存在表空间头部的位图中。

 

8i以前，是字典管理表空间，当创建或删除对象时，Oracle的空间分配或回收是通过数据字典来记录和管理 
在高并发系统中，这会导致性能衰减、空间碎片等难题 
这已经是门过去的技术，这里就不赘述了。 
8i开始，Oracle引入本地表空间管理 
在每个表空间的数据文件的头部加入了一个位图区域 
一个段的第一个区的第一个块是first level bitmap block 
第二个块是secondlevelbitmapblock 
第三个块才是段头块 
这两个块是用来管理freeblock 

段空间管理技术

Oracle 以区间(Extent)为单位将空间分配给对象段，而段内以则是以Block为单位进行空间的管理和使用的。

  1. 手工段空间管理MSSM
  2. 自动段空间管理ASSM
  3. 延迟段空间创建DSC  11g及以后独有

ASSM通过位图能够迅速有效地管理存储扩展和剩余区块（free block）

DSCT特性：当创建一个对象时，数据结构定义被存储，但是并不立即创建数据段，直到有第一行记录写入时才动态创建分配段空间

在高并发的DML操作环境中，ASSM可能出现性能瓶颈。

Oracle 10/11G已经将ASSM作为默认的表空间管理模式。

查看 段管理方式sql

select tablespace_name,extent_management,segment_space_management from dba_tablespaces;

oracle存储信息

oracle的存储信息可以通过不同的数据视图查询得到。

  1. 表空间信息记录 dba_tablespaces 记录表空间的逻辑信息
  2. 数据文件信息记录 dba_data_files 记录物理数据文件的信息
  3. 数据段信息 dba_segments
  4. 区间信息 dba_extent
  5. 段级统计信息 V$SEGMENT_STATISTICS

数据段中数据最终会被用户访问，哪些表和索引会被频繁使用，哪些对象存在频繁的逻辑读和物理读，这对于数据库性能优化有重要意义。通过以下几个动态性能视图实现：

  1. V$SEGSTAT_NAME视图记录了数据库收集段级统计信息的内容
  2. V$SEGMENT_STATISTICS包含了1）中统计指标的采样，通过查询其中信息，可以帮助我们找到哪些对象对物理读、逻辑读等重要内容。

--查询前10的SQL语句

select * from (select object_name,statistic_name,value from v$segment_statistics where statistic_name='physical reads' order by 3 desc) where rownum<11;

  1. 度量信息 dba_thresholds oracle10G中设置了一系列的监控规则，用于监控数据库的运行情况，这些规则被称为“度量”，用户可以根据度量进行调整，对于不同度量的阈值，可以通过 dba_thresholds 视图进行查询。
  2. 突出警告信息 dba_outstanding_alerts  oracle10g通过dba_outstanding_alerts视图记录数据库活动报警信息，这些信息知道警告清除或者复位才会从这个视图中消失。

select t.object_name,t.object_type,t.reason,t.suggested_action  from dba_outstanding_alerts t;

  1. 历史警告信息 dba_alert_history  历史告警信息查询。

 

物理读（Physical Reads）

从磁盘读取数据块到内存的操作叫物理读，当SGA里的高速缓存（Cache Buffer）里面不存在这些数据块时，就会产生物理读，另外。像全表扫描、磁盘排序等操作也可能产生物理读，原因也是因为ORACLE数据库需要访问的数据块较多，而有些数据块不在内存当中，需要从磁盘读取。

逻辑读（Logical Reads）

概念1：逻辑读指ORACLE从内存读到的数据块数量。一般来说， logical reads = db block gets + consistent gets

概念2：逻辑读指的就是从Buffer Cache中读取数据块。按照访问数据块的模式不同，可以分为当前模式读（Current Read）和一致性读（Consistent Read）。　

这两个概念本质是一样的，只是措辞不一样。

SYSTEM 表空间

System表空间是oracle最重要的表空间，在创建数据库的时被最先创建，其中包含了数据库的元数据，对于数据库来说生死攸关。

  1. Ssytem表空间永远不可能offine，否则数据库无法打开，
  2. 如果system表空间故障，则数据库就要进行介质恢复。
  3. 数据库启动过程中也需要system表空间进行引导。

SYSAUX表空间及其组件

         作为system表空间的辅助组件，以前一些使用system表空间或者独立表空间的数据库组件现在在sysaux表空间创建，通过分离这些组件，system表空间的负荷得以减轻。

BigFile 和smallFile表空间技术

Rowid与rdba的转换

临时表空间和临时文件

临时表空间是是oracle的一个特殊表空间，其表空间文件通常为临时文件。

临时表空间的典型用途是用于磁盘排序等操作，常见操作有 CREATE INDEX、 ANALYZE、SELECT DISTINCT、ORDER BY、GROUP BY、 UNION ALL、 INTERSECT、MINUS、SORT-MERGE JOINS、HASH JOIN等都可能会用到临时表空间。

当操作完成后，系统会自动清理临时表空间中的临时对象，自动释放临时段。这里的释放只是标记为空闲、可以重用，其实实质占用的磁盘空间并没有真正释放。这也是临时表空间有时会不断增大的原因。

临时表空间存储大规模排序操作(小规模排序操作会直接在RAM里完成，大规模排序才需要磁盘排序Disk Sort)和散列操作的中间结果.它跟永久表空间不同的地方在于它由临时数据文件（temporary files）组成的,而不是永久数据文件（datafiles）。临时表空间不会存储永久类型的对象，所以它不会也不需要备份。另外，对临时数据文件的操作不产生redo日志，不过会生成undo日志。

--记录oracle临时区间的使用

select t.TABLESPACE_NAME,t.EXTENTS_CACHED,t.EXTENTS_USED,t.BLOCKS_CACHED,t.BLOCKS_USED,t.BYTES_CACHED,t.BYTES_USED from v$temp_extent_pool t;

--查看当前正在排序的用户信息

select * from  v$sort_usage  t;

-- 查看排序段的使用情况

select  t.TABLESPACE_NAME,t.TOTAL_EXTENTS,t.TOTAL_BLOCKS,t.USED_EXTENTS,t.ADDED_EXTENTS from v$sort_segment t;

--通过以下sql我们能获取正在使用临时段排序的用户

select a.SID,a.PROCESS,a.SERIAL#,to_char(a.LOGON_TIME,'YYYYMMDD HH24:MI:SS') LOGON,a.OSUSER,c.TABLESPACE,b.SQL_TEXT from v$session a,v$sql b,v$sort_usage c where a.SQL_ADDRESS=b.ADDRESS and a.SADDR=c.SESSION_ADDR;

--结合v$session视图，排序用户等更为详细的信息都可以查到

select b.TABLESPACE,b.SEGFILE#,b.SEGBLK#,b.BLOCKS,a.SID,a.SERIAL#,a.USERNAME,a.OSUSER,a.STATUS from  v$session a ,v$sort_usage b where a.SADDR=b.SESSION_ADDR order by b.TABLESPACE,b.SEGFILE#,b.SEGBLK#,b.BLOCKS;

--根据session信息，排序的sql操作也可以查询得到

select sql_text from v$sqltext a where a.HASH_VALUE=(select * from v$session b where b.SID='&sid' )

 

 

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