Oracle 数据库空间监控

概述

Oracle数据库空间监控是数据库运维的重要组成部分，它涉及到对表空间、数据文件、临时表空间、UNDO表空间等存储资源的监控和管理。有效的空间监控可以帮助DBA及时发现空间不足的问题，避免因空间耗尽导致的数据库故障，确保数据库系统的稳定运行。

空间监控目标

1. 业务目标

确保数据库有足够的存储空间支持业务需求
避免因空间不足导致的业务中断
优化存储资源使用，降低存储成本
提高数据库的可用性和可靠性
支持业务的持续发展

2. 技术目标

实时监控数据库空间使用情况
预测空间使用趋势
及时发现空间异常增长
提供空间使用报告
自动触发告警
支持空间管理决策

空间监控范围

1. 表空间监控

系统表空间

SYSTEM表空间：存储数据字典和系统对象
SYSAUX表空间：存储辅助系统数据

用户表空间

USERS表空间：默认用户表空间
应用专用表空间：特定应用的数据表空间
分区表空间：存储分区表的数据

特殊表空间

UNDO表空间：存储回滚数据
TEMP表空间：存储临时数据

2. 数据文件监控

数据文件大小
数据文件增长情况
数据文件状态
数据文件所在存储设备

3. 存储设备监控

存储设备使用率
存储设备I/O性能
存储设备可用性
存储设备容量

空间监控指标

1. 表空间监控指标

指标名称	说明	告警阈值
表空间使用率	已使用空间占总空间的百分比	>85%警告，>95%严重
表空间剩余空间	表空间剩余的可用空间	<10GB警告，<5GB严重
表空间增长速率	表空间每天/每周/每月的增长量	根据业务需求设置
段空间使用率	表或索引段的空间使用率	>90%警告，>95%严重
临时表空间使用率	临时表空间的使用率	>80%警告，>90%严重
UNDO表空间使用率	UNDO表空间的使用率	>80%警告，>90%严重

2. 数据文件监控指标

指标名称	说明	告警阈值
数据文件大小	数据文件的当前大小	接近或达到MAXSIZE时告警
数据文件自动扩展次数	数据文件自动扩展的次数	频繁自动扩展时告警
数据文件I/O次数	数据文件的I/O操作次数	异常高I/O时告警
数据文件I/O等待时间	数据文件的I/O等待时间	>50ms警告，>100ms严重

3. 存储设备监控指标

指标名称	说明	告警阈值
存储设备使用率	存储设备已使用空间占总空间的百分比	>85%警告，>95%严重
存储设备剩余空间	存储设备剩余的可用空间	<100GB警告，<50GB严重
存储设备I/O吞吐量	存储设备的I/O读写速率	接近存储设备上限时告警
存储设备I/O延迟	存储设备的I/O响应时间	>50ms警告，>100ms严重
存储设备错误率	存储设备的错误发生频率	>0时告警

空间监控方法

1. SQL查询监控

表空间使用率监控

sql

-- 查看表空间使用率
SELECT 
  ts.tablespace_name,
  ROUND((df.total_space - fs.free_space) / df.total_space * 100, 2) "Used %",
  ROUND(df.total_space / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Total (GB)",
  ROUND((df.total_space - fs.free_space) / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Used (GB)",
  ROUND(fs.free_space / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Free (GB)"
FROM 
  (SELECT tablespace_name, SUM(bytes) free_space
   FROM dba_free_space
   GROUP BY tablespace_name) fs,
  (SELECT tablespace_name, SUM(bytes) total_space
   FROM dba_data_files
   GROUP BY tablespace_name) df,
  dba_tablespaces ts
WHERE 
  fs.tablespace_name(+) = df.tablespace_name
  AND df.tablespace_name = ts.tablespace_name
ORDER BY "Used %" DESC;

临时表空间使用率监控

sql

-- 查看临时表空间使用率
SELECT 
  ts.tablespace_name,
  ROUND((df.total_space - fs.free_space) / df.total_space * 100, 2) "Used %",
  ROUND(df.total_space / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Total (GB)",
  ROUND((df.total_space - fs.free_space) / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Used (GB)",
  ROUND(fs.free_space / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Free (GB)"
FROM 
  (SELECT tablespace_name, SUM(bytes) free_space
   FROM dba_temp_free_space
   GROUP BY tablespace_name) fs,
  (SELECT tablespace_name, SUM(bytes) total_space
   FROM dba_temp_files
   GROUP BY tablespace_name) df,
  dba_tablespaces ts
WHERE 
  fs.tablespace_name(+) = df.tablespace_name
  AND df.tablespace_name = ts.tablespace_name
ORDER BY "Used %" DESC;

UNDO表空间使用率监控

sql

-- 查看UNDO表空间使用率
SELECT 
  tablespace_name,
  ROUND(used_bytes / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Used (GB)",
  ROUND(total_bytes / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Total (GB)",
  ROUND(used_bytes / total_bytes * 100, 2) "Used %"
FROM 
  (SELECT 
     tablespace_name,
     SUM(bytes) total_bytes,
     SUM(bytes - DECODE(autoextensible, 'YES', maxbytes, bytes)) used_bytes
   FROM dba_data_files
   WHERE tablespace_name IN (SELECT tablespace_name FROM dba_tablespaces WHERE contents = 'UNDO')
   GROUP BY tablespace_name
  );

数据文件监控

sql

-- 查看数据文件使用情况
SELECT 
  df.file_name,
  df.tablespace_name,
  ROUND(df.bytes / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Size (GB)",
  ROUND(fs.bytes / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Free (GB)",
  ROUND((df.bytes - fs.bytes) / df.bytes * 100, 2) "Used %",
  df.autoextensible,
  ROUND(df.maxbytes / 1024 / 1024 / 1024, 2) "Max Size (GB)"
FROM 
  dba_data_files df,
  (SELECT file_id, SUM(bytes) bytes FROM dba_free_space GROUP BY file_id) fs
WHERE 
  df.file_id = fs.file_id(+)
ORDER BY df.tablespace_name, df.file_name;

2. 自动化监控工具

Oracle Enterprise Manager

提供直观的空间监控仪表板
支持自定义告警阈值
自动生成空间使用报告
支持空间使用趋势分析
提供空间管理建议

Prometheus + Grafana

使用Oracle Exporter收集空间指标
在Grafana中创建空间监控仪表板
配置告警规则
支持多维度空间分析
支持历史数据查询

Zabbix

使用Zabbix Agent或ODBC连接监控Oracle空间
创建自定义监控项
配置触发器和告警
生成空间使用报告
支持分布式监控

自定义监控脚本

bash

#!/bin/bash
# Oracle表空间监控脚本

ORACLE_HOME=/u01/app/oracle/product/19.3.0/dbhome_1
ORACLE_SID=ORCL
EMAIL=admin@example.com
THRESHOLD_WARNING=85
THRESHOLD_CRITICAL=95

# 执行SQL查询获取表空间使用率
OUTPUT=$($ORACLE_HOME/bin/sqlplus -S / as sysdba << EOF
SET PAGESIZE 0 FEEDBACK OFF VERIFY OFF HEADING OFF ECHO OFF
SELECT tablespace_name || ',' || \
       ROUND((total_space - free_space) / total_space * 100, 2) || ',' || \
       ROUND(total_space / 1024 / 1024 / 1024, 2) || ',' || \
       ROUND(free_space / 1024 / 1024 / 1024, 2) \
FROM (
  SELECT ts.tablespace_name,
         SUM(df.bytes) total_space,
         SUM(NVL(fs.bytes, 0)) free_space
  FROM dba_tablespaces ts,
       dba_data_files df,
       dba_free_space fs
  WHERE ts.tablespace_name = df.tablespace_name
  AND df.tablespace_name = fs.tablespace_name(+)
  AND df.file_id = fs.file_id(+)
  GROUP BY ts.tablespace_name
)
ORDER BY 2 DESC;
EOF
)

# 检查表空间使用率
while IFS=, read -r ts_name usage total free; do
  if (( $(echo "$usage > $THRESHOLD_CRITICAL" | bc -l) )); then
    echo "CRITICAL: Tablespace $ts_name is ${usage}% full. Total: ${total}GB, Free: ${free}GB" | mail -s "Oracle Tablespace Critical Alert" $EMAIL
  elif (( $(echo "$usage > $THRESHOLD_WARNING" | bc -l) )); then
    echo "WARNING: Tablespace $ts_name is ${usage}% full. Total: ${total}GB, Free: ${free}GB" | mail -s "Oracle Tablespace Warning Alert" $EMAIL
  fi
done <<< "$OUTPUT"

空间告警策略

1. 告警级别

告警级别	说明	处理方式
信息	空间使用正常，提供参考信息	无需立即处理，定期查看
警告	空间使用率达到警告阈值	关注空间增长趋势，准备扩容
严重	空间使用率达到严重阈值	立即处理，进行扩容
紧急	空间即将耗尽	立即采取紧急措施，如临时扩容

2. 告警方式

告警方式	特点	适用场景
邮件告警	正式，便于记录	所有告警级别
短信告警	及时，便于通知	严重和紧急告警
即时通讯工具告警	快速，便于沟通	所有告警级别
电话告警	最及时，适用于紧急情况	紧急告警
监控平台告警	集中管理，便于查看	所有告警级别

3. 告警处理流程

告警接收：DBA接收到空间告警
告警确认：确认告警的真实性和准确性
问题分析：分析空间增长的原因
解决方案制定：根据分析结果制定解决方案
解决方案执行：执行解决方案，如扩容、清理数据等
验证结果：验证空间问题是否解决
告警关闭：在监控平台关闭告警
记录归档：记录告警处理过程，便于后续分析

空间监控最佳实践

1. 监控频率

监控对象	监控频率	说明
生产环境表空间	每小时	确保及时发现空间问题
测试环境表空间	每天	关注空间使用趋势
数据文件增长	每天	监控数据文件增长情况
存储设备	每小时	确保存储设备有足够空间
空间使用趋势	每周	分析空间使用趋势，预测未来需求

2. 监控数据保留

保留至少6个月的空间监控数据
用于分析空间使用趋势
支持容量规划
便于问题回溯
满足合规要求

3. 空间异常处理

空间异常增长处理

定位异常增长的对象：

sql

-- 查找最近7天增长最快的表
SELECT owner, table_name, 
       ROUND((current_size - previous_size) / 1024 / 1024, 2) "Growth (MB)"
FROM (
  SELECT owner, table_name, 
         SUM(bytes) current_size,
         LAG(SUM(bytes), 1) OVER (PARTITION BY owner, table_name ORDER BY snap_id) previous_size
  FROM dba_hist_seg_stat s,
       dba_hist_seg_stat_obj o,
       dba_hist_snapshot sn
  WHERE s.obj# = o.obj#
  AND s.snap_id = sn.snap_id
  AND sn.end_interval_time > SYSDATE - 7
  GROUP BY owner, table_name, snap_id
)
WHERE previous_size IS NOT NULL
ORDER BY "Growth (MB)" DESC;

分析增长原因：
- 业务数据增长
- 数据导入
- 索引重建
- 统计信息收集
- 临时数据生成
采取措施：
- 扩容表空间
- 清理无用数据
- 优化数据存储（如分区、压缩）
- 调整应用程序逻辑

空间不足处理

临时措施：
- 扩展数据文件大小
- 添加新的数据文件
- 调整自动扩展参数
长期措施：
- 优化存储结构
- 实施数据归档策略
- 调整数据保留期限
- 考虑数据压缩
- 规划存储扩容

4. 空间监控报告

每日空间报告

表空间使用率
数据文件增长情况
空间告警汇总
空间使用趋势

每周空间报告

本周空间使用情况总结
空间增长趋势分析
空间问题处理情况
下周空间管理计划

每月空间报告

本月空间使用情况汇总
空间增长趋势预测
空间管理效果评估
下月空间规划建议

19c与21c版本空间监控差异

1. 监控功能差异

特性	Oracle 19c	Oracle 21c
自动表空间监控	支持基本功能	增强的自动表空间监控，支持更多指标
空间使用预测	基本支持	新增机器学习空间使用预测功能
空间异常检测	不支持	新增空间异常检测功能，自动发现空间异常增长
智能空间建议	基本支持	增强的智能空间建议，提供更准确的扩容建议

2. 监控工具差异

工具	Oracle 19c	Oracle 21c
Enterprise Manager	基本空间监控功能	增强的空间监控功能，包括3D可视化
AWR报告	包含基本空间信息	增强的空间信息，支持更多维度分析
ADDM报告	包含基本空间建议	增强的空间建议，提供更详细的解决方案
动态视图	基本空间视图	新增空间监控视图，提供更详细的空间信息

常见问题(FAQ)

Q: 如何设置表空间的自动扩展？

A: 设置表空间自动扩展的方法：

sql

-- 创建自动扩展的数据文件
ALTER TABLESPACE users ADD DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users02.dbf' 
SIZE 10G 
AUTOEXTEND ON 
NEXT 1G 
MAXSIZE 50G;

-- 修改现有数据文件为自动扩展
ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' 
AUTOEXTEND ON 
NEXT 1G 
MAXSIZE 50G;

Q: 如何监控临时表空间的使用情况？

A: 监控临时表空间使用情况的方法：

sql

-- 查看临时表空间使用率
SELECT 
  tablespace_name,
  ROUND(used_blocks / total_blocks * 100, 2) "Used %",
  ROUND(total_blocks * 8 / 1024 / 1024, 2) "Total (GB)",
  ROUND(used_blocks * 8 / 1024 / 1024, 2) "Used (GB)"
FROM v$sort_segment;

-- 查看当前使用临时表空间的会话
SELECT 
  s.sid,
  s.serial#,
  s.username,
  s.program,
  t.tablespace,
  ROUND(t.blocks * 8 / 1024, 2) "Size (MB)"
FROM v$session s, v$sort_usage t
WHERE s.saddr = t.session_addr
ORDER BY t.blocks DESC;

Q: 如何处理UNDO表空间使用率过高的问题？

A: 处理UNDO表空间使用率过高的方法：

检查UNDO表空间的大小和使用率

检查长事务：

sql

SELECT 
  s.sid,
  s.serial#,
  s.username,
  s.program,
  t.start_time,
  ROUND(t.used_ublk * 8 / 1024, 2) "Used (MB)"
FROM v$transaction t, v$session s
WHERE t.ses_addr = s.saddr
ORDER BY t.used_ublk DESC;

调整UNDO_RETENTION参数
扩展UNDO表空间
考虑创建多个UNDO表空间

Q: 如何预测表空间的增长趋势？

A: 预测表空间增长趋势的方法：

使用AWR报告分析历史增长趋势
使用Oracle Enterprise Manager的趋势分析功能
使用自定义脚本收集和分析历史数据
考虑业务增长因素
考虑数据保留策略

Q: 如何优化表空间的使用？

A: 优化表空间使用的方法：

实施数据归档策略
使用分区表管理大表
考虑数据压缩
定期清理无用数据
优化存储结构
合理设置表空间大小和扩展参数
监控和预测空间使用情况

总结

Oracle数据库空间监控是确保数据库稳定运行的重要措施，通过实时监控和分析空间使用情况，可以及时发现和解决空间问题，避免因空间不足导致的数据库故障。本文介绍了Oracle数据库空间监控的目标、范围、指标、方法和最佳实践，希望能够帮助DBA建立有效的空间监控体系，保障数据库系统的稳定运行和可持续发展。

Oracle 数据库空间监控 ​

概述 ​

空间监控目标 ​

1. 业务目标 ​

2. 技术目标 ​

空间监控范围 ​

1. 表空间监控 ​

系统表空间 ​

用户表空间 ​

特殊表空间 ​

2. 数据文件监控 ​

3. 存储设备监控 ​

空间监控指标 ​

1. 表空间监控指标 ​

2. 数据文件监控指标 ​

3. 存储设备监控指标 ​

空间监控方法 ​

1. SQL查询监控 ​

表空间使用率监控 ​

临时表空间使用率监控 ​

UNDO表空间使用率监控 ​

数据文件监控 ​

2. 自动化监控工具 ​

Oracle Enterprise Manager ​

Prometheus + Grafana ​

Zabbix ​

自定义监控脚本 ​

空间告警策略 ​

1. 告警级别 ​

2. 告警方式 ​

3. 告警处理流程 ​

空间监控最佳实践 ​

1. 监控频率 ​

2. 监控数据保留 ​

3. 空间异常处理 ​

空间异常增长处理 ​

空间不足处理 ​

4. 空间监控报告 ​

每日空间报告 ​

每周空间报告 ​

每月空间报告 ​

19c与21c版本空间监控差异 ​

1. 监控功能差异 ​

2. 监控工具差异 ​

常见问题(FAQ) ​

Q: 如何设置表空间的自动扩展？ ​

Q: 如何监控临时表空间的使用情况？ ​

Q: 如何处理UNDO表空间使用率过高的问题？ ​

Q: 如何预测表空间的增长趋势？ ​

Q: 如何优化表空间的使用？ ​

总结 ​