Управление сегментами отката»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

«УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРОЙ БАЗЫ ДАННЫХ.

УПРАВЛЕНИЕ СЕГМЕНТАМИ ОТКАТА»

 

4.1. Цель работы

Ознакомиться с последовательностью шагов администратора БД для создания и управления табличными пространств и сегментами отката БД.

 

4.2. Методические указания по организации самостоятельной работы

Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить материалы лекций по данной дисциплине и литературу.

 

4.3. Рассматриваемые вопросы

- Понимание распределения пространства базы данных.

- Управление структурой базы данных.

- Подготовка требуемых табличных пространств.

- Описание различных типов сегментов.

- Назначение и параметры сегментов отката.

- Оптимизация размеров сегментов отката.

- Настройка сегментов отката для обеспечения баланса между производительностью сервера Оrасlе и эффективностью использования пространства базы данных.

 

4.4. Теоретические сведения

 

СТРУКТУРЫ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

База данных Oracle содержит несколько типов файлов: управляющие файлы, оперативные журнальные файлы и файлы данных. Все пользовательские данные хранятся именно в файлах данных. Пользователи базы данных никогда не видят файлов данных, потому что Oracle позволяет абстрагироваться от физического хранения. Как администратор базы данных, вы должны понимать взаимосвязь между логическим и физических хранением. Наблюдение и администрирование этих структур и является управлением пространством базы данных.

 

Понимание табличных пространств и файлов данных

Логически все данные хранятся в сегментах и физически в файлах данных. Табличное пространство – это некая абстракция, логическое объединение. Одно табличное пространство может содержать несколько файлов данных и множество сегментов. Прямой связи между сегментом и файлом данных нет. Файл данных может хранится в файловой системе, или, начиная с Oracle 10g, устройствах ASM (Automatic Storage Management).

 

Модель хранения данных Oracle

Разделение логического и физического хранения данных одна из необходимых частей парадигмы реляционных баз данных. Как уже говорилось, различается физическая и логическая структуры. Физическая структура включает в себя файлы данных, управляющие файлы и оперативные журналы. Логическая структура – это табличные пространства, сегменты, экстенты и блоки данных. Ниже представлена взаимосвязь между ними.

 

Табличные пространства

Табличные пространства – верхний уровень абстракции. Обладает следующими свойствами:

- База данных Oracle может быть логически сгруппирована в более мелкие области, называемые табличными пространствами;

- Табличное пространство может принадлежать только одной базе данных;

- Каждое табличное пространство состоит из одного или более файлов данных;

- Табличное пространство может содержать один или несколько сегментов данных;

- Табличные пространства могут быть переведены в активный (online) режим, в котором данные доступны пользователям, или в неактивный (автономный, offline) режим, когда файлы закрыты и данные недоступны пользователям;

- Табличные пространства можно переводить в режим «только для чтения» (Read only) или в режим записи (read write);

- Всегда существует табличное пространство SYSTEM, которое содержит словарь данных.

Файл данных

Каждое табличное пространство состоит из одного или более файлов данных. Файлы данных – это файлы операционной системы, расположенные на файловой системе. Физически, это набор блоков операционной системы, скомпонованных в зависимости от ОС. Файл данных может принадлежать только одному табличному пространству. Администратор базы данных может изменять размер файлов данных в процессе работы. Так же на уровне каждого файла данных можно устанавливать параметры, в соответствии с которыми файл будет автоматически увеличивать размер, если в табличном пространстве не будет хватать свободного места.

Некоторые файловые системы имеют ограничения на максимальный размер файла, и их использование при построении современных информационных систем нежелательно. Например, старая система FAT системы MS-DOS не поддерживает файлы более 4Gb. Большинство серверов баз данных использует файловые системы, которые не имеют таких жестких ограничений, например NTFS на платформе Windows и ext3 на Linux.

Альтернативой файловой системы для хранения файлов данных являются ASM или RAW устройства (т.н. «сырые», т.к. не имеют файловой системы). Пока RAW устройства не получили широкого распространения из-за ряда проблем при управлении ими.

 

Сегменты

Сегмент данных – пространство, выделенное для логического объекта в табличном пространстве. Он располагается только в одном табличном пространстве, но может находится в любом файле этого табличного пространства. Сегмент состоит из одного или более экстентов.

 

Экстенты

Табличное пространство для сегментов выделяется путем добавления экстентов. При создании сегмента ему выделяется по крайней мере один экстент. Сегмент увеличивает размер на экстент. При этом администратор базы данных вручную может добавлять экстент сегменту. Экстент – это последовательность физически прилегающих друг к другу блоков данных. Экстент может принадлежать только одному файлу данных.

 

Блоки данных

Блок данных – наименьшая логическая единица, которую Oracle выделяет в файле данных. Блок данных Oracle состоит из одного или более блоков операционной системы.

По умолчанию, размер блока в Oracle 10g и 11g равен 8 Кб. Размер блока данных в Oracle может варьироваться в пределах от 2 до 16 Кб для Linux или Windows, и до 32 Кб для некоторых других операционных систем.

Размер блока данных определяется параметром DB_BLOCK_SIZE. Он не может быть изменен после создания базы данных, потому что используется для формата файлов данных, которые образуют табличное пространство SYSTEM. Блок может быть идентифицирован по номеру внутри файла данных.

 

Выбор управления экстентами

Для управления экстентами вы можете использовать локальное управление или старую технологию управления экстентами на основе словаря. Со словарным управлением экстентами, база данных отслеживает свободные и используемые экстенты в словаре данных, изменяя таблицы FET$ и UET$ рекурсивным SQL. Локальное управление используется по умолчанию, если не указано иное, и является предпочитаемым методом.

При локальном управлении табличными пространствами используются опции UNIFORM и AUTOALLOCATE.

Опция UNIFORM позволяет базе данных выделять и освобождать экстенты в табличном пространстве с одинаковым неизменяемым размером, который вы можете явно указать или использовать значение по умолчанию равное 1MB. Опция UNIFORM является опцией по умолчанию для временного (TEMPORARY) табличного пространства и не может быть указана для табличного пространства UNDO. Для создания согласованных экстентов 100MB используйте предложение EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 100M в предложении CREATE TABLESPACE. Например:

CREATE TABLESPACE TEST_TS DATAFILE '\db_1\oradata\TEST_TS_01.DBF' SIZE 25G EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 100M;

Опция AUTOALLOCATE позволяет варьировать размер экстентов для каждого сегмента. Например, для Windows и Linux с блоками данных по 8KB, каждый сегмент содержит первые 16 экстентов по 64KB, затем размер экстентов увеличиваются до 1MB (для следующих 63 экстентов). Далее размер увеличивается до 8MB (для следующих 120 экстентов), затем 64MB и так далее для последующих сегментов. Этот алгоритм позволяет маленьким сегментам оставаться маленькими и большим сегментам позволяет расти без особого роста количества экстентов. AUTOALLOCATE лучше всего использовать для маленьких и больших таблиц.

Пример создания табличного пространства с опцией AUTOALLOCATE:

CREATE TABLESPACE TEST_TS DATAFILE '/u01/oradata/TEST_TS_01.DBF'SIZE 25G EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;

Вы можете преобразовать управление табличным пространством с управления словарем на локальное управление и обратно с использованием PL/SQL пакета DBMS_SPACE_ADMIN. Как правило, табличное пространство SYSTEM и любое временное табличное пространство не может быть преобразовано с локального управления к устаревшему управлению на основе словаря.

 

Ход работы

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы.

2. Скрин-шоты, иллюстрирующие выполнение каждого пункта задания.

3. Скрин-шоты с результатами выполнения каждого пункта задания.

4. При использовании утилиты Oracle Enterprise Manager в отчете следует привести автоматически генерируемые SQLкоманды (используйте кнопку “SHOW SQL”);

5. Выводы.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

«УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРОЙ БАЗЫ ДАННЫХ.

УПРАВЛЕНИЕ СЕГМЕНТАМИ ОТКАТА»

 

4.1. Цель работы

Ознакомиться с последовательностью шагов администратора БД для создания и управления табличными пространств и сегментами отката БД.

 

4.2. Методические указания по организации самостоятельной работы

Перед выполнением лабораторной работы необходимо изучить материалы лекций по данной дисциплине и литературу.

 

4.3. Рассматриваемые вопросы

- Понимание распределения пространства базы данных.

- Управление структурой базы данных.

- Подготовка требуемых табличных пространств.

- Описание различных типов сегментов.

- Назначение и параметры сегментов отката.

- Оптимизация размеров сегментов отката.

- Настройка сегментов отката для обеспечения баланса между производительностью сервера Оrасlе и эффективностью использования пространства базы данных.

 

4.4. Теоретические сведения

 

СТРУКТУРЫ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

База данных Oracle содержит несколько типов файлов: управляющие файлы, оперативные журнальные файлы и файлы данных. Все пользовательские данные хранятся именно в файлах данных. Пользователи базы данных никогда не видят файлов данных, потому что Oracle позволяет абстрагироваться от физического хранения. Как администратор базы данных, вы должны понимать взаимосвязь между логическим и физических хранением. Наблюдение и администрирование этих структур и является управлением пространством базы данных.