在Oracle数据库中,逻辑存储结构是按照层次组织的。从最高级别开始,数据以以下方式分布:
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表空间(Tablespaces): 表空间是数据库中数据和索引的主要存储区域。每个表空间都有自己的大小限制,可以根据需要动态扩展。
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段(Segments): 段是数据库中逻辑上的连续区域,用于存储特定表的数据和索引。每个表或索引通常都在一个或多个段中。
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范围(Extents或Segments): 在Oracle中,范围或extent是由多个连续的物理块(Data Blocks)组成的逻辑单元。当创建表时,会为表指定一个初始的范围大小。
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数据块(Data Blocks): 最基本的存储单位,Oracle数据库为每个数据块分配物理空间来存储数据。这些块可以包含多个数据行或其他元数据。
通过这种逻辑结构,Oracle能够有效地管理数据,减少碎片,提高数据访问速度和性能。
Oracle的表空间和段管理可以通过以下方式来优化:
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表空间管理技术:
- Oracle 8i以前的字段管理表空间技术 (Data Management Tablespaces, DMT):这种技术下,表空间是由固定大小的字段(extent)组成,需要预先规划和分配,可能造成浪费。
- Oracle 8i以后的本地管理表空间技术 (Local Management Tablespaces, LMT):更灵活,表空间可以根据需要动态扩展,减少了预分配的需求。
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数据文件和段的组织:
- 表空间可以包含一个或多个数据文件,这允许数据分布到不同的物理位置,提高性能和可用性。
- 段是数据存储的基本单元,通过合理划分和调整段大小,可以优化内存占用和I/O性能。
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extent管理:
- 对于EXTENT的管理至关重要,应定期监控和重新组织(如在线重做日志组的归档),以防止过大或过小的EXTENT导致性能下降。
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使用分区和索引:
- 使用分区表和索引可以有效地管理大表,提高查询速度和资源利用率。
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自动存储管理 (Automatic Storage Management, ASM):
- 如果使用ASM,可以自动化表空间和数据文件的管理和扩展。
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定期维护:
- 定期执行空间回收、清理未使用的空间,以及运行表空间分析可以帮助优化表空间使用。
在Oracle数据库中,数据库逻辑结构的描述包括以下几个层次:
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表空间(Tablespace):表空间是Oracle数据库中用于存储数据、索引和其他数据库对象的逻辑存储单元。表空间是由一个或多个数据文件组成的,这些数据文件存储在操作系统的文件系统中。表空间可以是永久的(Permanent)或临时的(Temporary)。
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段(Segment):段是表空间中的一个逻辑存储单元,用于存储特定类型的数据库对象,如表、索引或者其他数据库对象。每个段都有一个唯一的标识符(Segment ID),并且与一个或多个数据块相关联。
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范围(Extent):范围是段中的一个连续的数据块集合。范围是Oracle数据库中空间管理的基本单位。一个段可以包含多个范围,每个范围由一个或多个连续的数据块组成。范围的大小可以根据需要进行调整,以优化存储和性能。
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数据块(Data Block):数据块是Oracle数据库中最小的物理存储单元。数据块是数据库文件中的一个连续的存储区域,用于存储数据、索引或其他数据库对象。数据块的大小可以根据数据库的需求进行配置,通常为2KB、4KB、8KB或16KB。数据块是数据库文件的基本组成单元,用于存储数据库中的数据。
这些逻辑结构层次有助于更好地组织和管理Oracle数据库中的数据。通过合理地使用表空间、段、范围和数据块,可以优化数据库的存储和性能。在实际应用中,需要根据数据库的需求和特点,选择合适的逻辑结构和存储策略。
Oracle的自动存储管理(ASM)是一种高级的存储管理系统,它是由Oracle公司设计并作为其数据库服务器的一部分提供的。ASM的主要作用是提供了一种集中式的、高性能的方式来管理Oracle数据库的归档日志、数据文件和控制文件等关键数据结构。它将物理存储抽象化为逻辑卷(LVs),允许数据库管理员以文件系统级别进行操作,而不是直接操作底层磁盘,从而简化了存储管理,并提高了性能和可靠性。
创建ASM的原因可以追溯到Bill Bridge的工作。他观察到,在使用供应商特定的操作系统文件系统管理Oracle数据时,存在一些挑战,如兼容性问题、性能瓶颈和维护复杂性。通过引入ASM,Oracle解决了这些问题,提供了一个统一的、平台无关的存储管理解决方案,使得数据库能够更有效地利用存储资源,并简化了存储管理和扩展的过程。