<Oracle Database>逻辑结构
逻辑结构
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。
数据块
数据块是Oracle最小的存储单位,Oracle数据存放在“块”中。一个块占用一定的磁盘空间。特别注意的是,这里的“块”是Oracle的“数据块”,不是操作系统的“块”。
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倍。如果Oracle请求的数据量不到一块,Oracle也会读取整个块。所以说,“块”是
Oracle读写数据的最小单位或者最基本的单位。
块的标准大小由初始化参数DB_BLOCK_SIZE指定。具有标准大小的块称为标准块。大小和标准块不同的块叫非标准块。
操作系统每次执行I/O的时候,是以操作系统的块为单位,Oracle每次执行I/O的时候,都是以Oracle的块为单位。
Oracle数据块大小一般是操作系统块的整数倍。
数据块的格式
块中存放表的数据和索引的数据,无论存放哪种类型的数据,块的格式都是相同的,块由块头、表目录、行目录、空闲空间和行数据五部分组成,如下图:
块头(Common and Variable Header):存放块的基本信息,如:块的物理地址,块所属的段的类型(是数据段还是索引段)。
表目录(Table Directory):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。
行目录(Row Directory):如果块中有行数据存在,则这些行的信息将被记录在行目录中。这些信息包括行的地址等。
空闲空间(Free Space):空闲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的更新。
行数据(Row Data):是真正存放表数据和索引数据的地方。这部分空间是已被数据行占用的空间。
头部信息区(Overhead):我们把块头(Common and Variable Header)、表目录(Table Directory)行目录(Row Directory)这三部分合称为头部信息区(Overhead)。头部信息区
不存放数据,它存放的整个块的信息。头部信息区的大小是可变的。一般来说,头部信息区的大小介于84字节(bytes)到107字节(bytes)之间。
数据块中自由空间的使用
当往数据库中插入(INSERT)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。
DELETE语句和UPDATE语句会使块中的自由空间增加。当使用DELETE语句删除块中的记录或者使用UPDATE语句把列的值更改成一个更小值的时候,Oracle会释放出一部分自由
空间。释放出的自由空间并不一定是连续的。通常情况下,Oracle不会对块中不连续的自由空间进行合并。因为合并数据块中不连续的自由空间会影响数据库的性能。只有当用户进
行数据插入(INSERT)或者更新(UPDATE)操作,却找不到连续的自由空间的时候,Oracle才会合并数据块中不连续的自由空间。
对于块中的自由空间,Oracle提供两种管理方式:自动管理,手动管理
行链接和行迁移
行链接(Row Chaining):如果我们往数据库中插入(INSERT)一行数据,这行数据很大,以至于一个数据块存不下一整行,Oracle就会把一行数据分作几段存在几个数据块中,这个过
程叫行链接(Row Chaining)。如下图所示:
如果一行数据是普通行,这行数据能够存放在一个数据块中;如果一行数据是链接行,这行数据存放在多个数据块中。
行迁移(Row Migrating):数据块中存在一条记录,用户执行UPDATE更新这条记录,这个UPDATE操作使这条记录变长,这时候,Oracle在这个数据块中进行查找,但是找不到能够容纳
下这条记录的空间,无奈之下,Oracle只能把整行数据移到一个新的数据块。原来的数据块中保留一个“指针”,这个“指针”指向新的数据块。被移动的这条记录的ROWID保持不
变。行迁移的原理如下图所示:
无论是行链接还是行迁移,都会影响数据库的性能。Oracle在读取这样的记录的时候,Oracle会扫描多个数据块,执行更多的I/O。
块中自由空间的自动管理
Oracle使用位图来管理和跟踪数据块,这种块的空间管理方式叫“自动管理”。自动管理有下面的好处:
- 易于使用
- 更好地利用空间
- 可以对空间进行实时调整
块中自由空间的手动管理
用户可以通过PCTFREE, PCTUSED来调整块中空间的使用,这种管理方式叫手动管理。相对于自动管理,手动管理方式比较麻烦,不容易掌握,容易造成块中空间的浪费。
PCTUSED是通过设置一个百分比,当块中已使用的空间的比例小于这个百分比的时候,这个块才被标识为有效状态。只有有效的块才被允许插入数据。
PCTFREE用于指定块中必须保留的最小空闲空间百分比,默认值为10。之所以要预留这样的空间,是因为UPDATE时,需要这些空间。如果UPDATE时,没有空闲空间,Oracle就
会分配一个新的块,这会产生行迁移。
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%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%
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,在全表扫描期间将增加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PCTUSED
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。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。
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%。
确定数据块大小
一是数据库环境类型。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。
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。
段
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。
表空间
是数据库的逻辑划分。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。
SYSTEM空间
系统表空间是每个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。
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。
TEMP表空间
相对于其他表空间而言,临时表空间主要用于存储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。
UNDO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是撤销表空间。
USERS表空间
用户表空间,用于存放永久性用户对象的数据和私有信息。每个数据块都应该有一个用户表空间,以便在创建用户是将其分配给用户。
<Oracle Database>逻辑结构的更多相关文章
- Oracle 集群】ORACLE DATABASE 11G RAC 知识图文详细教程之ORACLE集群概念和原理(二)
ORACLE集群概念和原理(二) 概述:写下本文档的初衷和动力,来源于上篇的<oracle基本操作手册>.oracle基本操作手册是作者研一假期对oracle基础知识学习的汇总.然后形成体 ...
- Oracle 数据库逻辑结构2.md
Oracle 数据库逻辑结构一.存储关系Oracle 数据库逻辑上是由一个或多个表空间组成的,表空间物理上是由一个或多个数据文件组成的:而在逻辑上表空间又是由一个或多个段组成的.在Oracle 数据库 ...
- Oracle 数据库逻辑结构
注:本文来源于 <腾科OCP培训课堂>.非准许商业活动. Oracle 数据库逻辑结构 一.存储关系 Oracle 数据库逻辑上是由一个或多个表空间组成的,表空间物理上是由一个或多个数据 ...
- 【转】Oracle 集群】ORACLE DATABASE 11G RAC 知识图文详细教程之ORACLE集群概念和原理(二)
阅读目录 目录 Oracle集群概念和原理 RAC概述 RAC 集成集群件管理 RAC 的体系结构 RAC 的结构组成和机制 RAC 后台进程 RAC 共享存储 RAC 数据库和单实例数据库的区别 ...
- Oracle Database 12c Data Redaction介绍
什么是Data Redaction Data Redaction是Oracle Database 12c的高级安全选项之中的一个新功能,Oracle中国在介绍这个功能的时候,翻译为“数据编纂”,在EM ...
- 使用技术手段限制DBA的危险操作—Oracle Database Vault
概述 众所周知,在业务高峰期,某些针对Oracle数据库的操作具有很高的风险,比如修改表结构.修改实例参数等等,如果没有充分评估和了解这些操作所带来的影响,这些操作很可能会导致故障,轻则导致应用错误, ...
- 【Oracle 集群】Linux下Oracle RAC集群搭建之Oracle DataBase安装(八)
Oracle 11G RAC数据库安装(八) 概述:写下本文档的初衷和动力,来源于上篇的<oracle基本操作手册>.oracle基本操作手册是作者研一假期对oracle基础知识学习的汇总 ...
- Oracle Database 12c Release 1下载安装(自身经历)
1.访问Oracle官网:https://www.oracle.com/index.html,下载Oracle Database 12c Release 1 (注意:File1和File2都要下载!! ...
- Oracle Database 11g Express Editon介绍及安装
一.Oracle Database 11g Express版本介绍 公司项目开发中,使用的数据库是Oracle 10g和MySQL 5.5,最新因为开发需要,需要从后台读取一些数据.使用的客户端是PL ...
随机推荐
- 跟我一起玩Win32开发(转自CSDN-东邪独孤)
跟我一起玩Win32开发(1):关于C++的几个要点 跟我一起玩Win32开发(2):完整的开发流程 跟我一起玩Win32开发(3):窗口的重绘 跟我一起玩Win32开发(4):创建菜单 跟我一起玩W ...
- python——请求服务器(http请求和https请求)
一.http请求 1.http请求方式:get和post get一般用于获取/查询资源信息,在浏览器中直接输入url+请求参数点击enter之后连接成功服务器就能获取到的内容,post请求一般用于更新 ...
- 通过XmlHttpRequest实现带进度条异步下载文件
本博文源自技术群的讨论,因为网上找不到实现这样效果的的代码,而我说没问题,可以实现,因此有人质疑我是否能做到,呵呵,现将我实现代码贴出如下,希望有兴趣的同学可以继续完善: 本代码仅做技术展现,请勿探讨 ...
- Activity启动模式
------siwuxie095 共4种启动模式:standard singleTop singleTask singleInstance 1.标准启动模式(standard) 也即默认的启动模式 ( ...
- GOOGLE地图坐标拾取方法、GOOGLE地图获取坐标方法
方法一: 打开google地图-->查找目的地-->右键:此位置居中--> 打开IE浏览器(百度浏览器.GOOGLE浏览器.360浏览器均不行,只能在IE中获取),在IE浏览器的地址 ...
- jQuery Mobile 可折叠
可折叠的内容块 可折叠(Collapsibles)允许您隐藏或显示内容 - 对于存储部分信息很有用. 如需创建可折叠的内容块,请向某个容器分配 data-role="collapsible& ...
- java多线程详解(1)-多线程入门
一.多线程的概念 线程概念 线程就是程序中单独顺序的流控制. 线程本身不能运行,它只能用于程序中. 说明:线程是程序内的顺序控制流,只能使用分配给程序的资源和环境. 进程:操作系统中执行的程序 程序是 ...
- Excel2016右键新建工作表,打开时提示“因为文件格式或文件扩展名无效。请确定文件未损坏,并且文件扩展名与文件的格式匹配。”的解决办法
上午新建excel工作表时,发现新建完之后居然打不开 提示: 尼玛这坑爹的,难道我的Excel坏了?? 排查问题之后发现 只有新建“Microsoft Excel 工作表”时会出现这种问题,新建“Wo ...
- 关于《rsyslog+mysql+loganalyzer搭建日志服务器<个人笔记>》的反思
关于<rsyslog+mysql+loganalyzer搭建日志服务器<个人笔记>>的反思--链接--http://www.cnblogs.com/drgcaosheng/p/ ...
- windows 8.1 下蓝屏报错:SYSTEM_SERVICE_EXCEPTION(NETIO.SYS)的解决办法
大概2周前,电脑突然蓝屏了,我上网查了一下解决办法,因为大部分内容是英文的,所以我只大概看了下,看到这个问题好像是由于软件冲突造成的,于是就把小红伞去掉了,而那天电脑也真的没有再蓝屏(之前大 ...