印刻数据库

外观

Oracle 存储空间规划 ​

存储架构设计 ​

存储层次结构 ​

  • 数据文件：存储数据库的实际数据
  • 重做日志文件：记录数据库的变更操作
  • 控制文件：存储数据库的结构信息
  • 归档日志文件：保存已归档的重做日志
  • 临时文件：存储临时数据和排序操作
  • 参数文件：存储数据库的配置参数
  • 密码文件：存储特权用户的密码信息

存储架构选项 ​

  • 本地存储：直接连接到服务器的存储设备
  • 网络存储：
    • SAN (Storage Area Network)
    • NAS (Network Attached Storage)
  • Oracle 自动存储管理 (ASM)：Oracle 推荐的存储管理解决方案
  • 云存储：各种云服务提供商的存储服务

存储设计原则 ​

  • 性能优先：根据数据类型选择合适的存储性能级别
  • 可用性保障：使用冗余存储架构，确保数据安全
  • 可扩展性：设计灵活的存储架构，支持未来增长
  • 可管理性：简化存储管理，减少运维成本
  • 成本优化：根据数据重要性和访问模式选择合适的存储成本

容量计算 ​

数据文件容量 ​

初始容量计算 ​

  • 方法：基于现有数据量和预计增长
  • 计算公式：初始容量 = 当前数据量 × (1 + 增长率) × 安全系数
  • 安全系数：通常为 1.3-1.5

增长预测 ​

  • 历史数据分析：分析过去的数据增长趋势
  • 业务规划：考虑未来业务发展对数据量的影响
  • 数据保留策略：根据数据保留期限计算长期存储需求
  • 归档策略：考虑历史数据归档对存储的影响

重做日志容量 ​

大小计算 ​

  • 方法：基于事务量和归档频率
  • 计算公式：单个重做日志文件大小 = 平均每小时生成的重做日志量 / (每小时切换次数 × 组数)
  • 建议：
    • 每组至少 2-4 个成员
    • 每个成员大小 500 MB-2 GB
    • 确保至少 30 分钟的切换间隔

组数配置 ​

  • 基本原则：至少 3 组
  • 考虑因素：
    • 数据库的事务量
    • 归档处理速度
    • 故障恢复时间要求

控制文件容量 ​

大小计算 ​

  • 方法：通常较小，约 100-500 MB
  • 建议：
    • 创建多个副本（至少 3 个）
    • 存储在不同的物理存储设备上

临时表空间容量 ​

大小计算 ​

  • 方法：基于最大并发排序操作和索引创建
  • 计算公式：临时表空间大小 = 最大并发排序操作数 × 每个排序操作的平均大小
  • 建议：至少为 SGA 大小的 1-2 倍

归档日志容量 ​

大小计算 ​

  • 方法：基于重做日志生成速率和保留策略
  • 计算公式：归档日志存储容量 = 每小时生成量 × 24 小时 × 保留天数
  • 考虑因素：
    • 备份策略
    • 灾难恢复要求
    • 数据保留法规要求

存储类型选择 ​

存储介质 ​

SSD (Solid State Drive) ​

  • 优势：
    • 高 IOPS，低延迟
    • 适合随机读写操作
    • 无机械故障
  • 适用场景：
    • 重做日志文件
    • 临时表空间
    • 索引表空间
    • 热点数据

HDD (Hard Disk Drive) ​

  • 优势：
    • 大容量，低成本
    • 适合顺序读写操作
  • 适用场景：
    • 归档日志
    • 冷数据
    • 备份文件

混合存储 ​

  • 优势：平衡性能和成本
  • 适用场景：
    • 混合工作负载
    • 热冷数据分层

RAID 级别选择 ​

RAID 0 ​

  • 特点：条带化，无冗余
  • 优势：高性能
  • 劣势：无容错能力
  • 适用场景：临时数据，对性能要求高且有其他备份措施的场景

RAID 1 ​

  • 特点：镜像，100% 冗余
  • 优势：高可用性，读性能好
  • 劣势：成本高，写性能一般
  • 适用场景：控制文件，小型数据库

RAID 5 ​

  • 特点：条带化 + 奇偶校验
  • 优势：较好的性能和容量利用率
  • 劣势：写性能较差，重建时间长
  • 适用场景：归档日志，只读数据

RAID 6 ​

  • 特点：条带化 + 双重奇偶校验
  • 优势：比 RAID 5 更安全
  • 劣势：写性能更差，成本更高
  • 适用场景：重要数据，容灾要求高的场景

RAID 10 ​

  • 特点：RAID 1 + RAID 0
  • 优势：高性能，高可用性
  • 劣势：成本高，容量利用率低
  • 适用场景：数据文件，重做日志，核心业务系统

存储配置建议 ​

生产环境 ​

  • 数据文件：RAID 10 或 ASM 外部冗余
  • 重做日志：RAID 10 或 ASM 外部冗余
  • 控制文件：RAID 1 或 ASM 外部冗余，多副本
  • 归档日志：RAID 5 或 RAID 6，或 ASM 正常冗余
  • 临时表空间：RAID 0 或 RAID 10，或 ASM 外部冗余

测试环境 ​

  • 数据文件：RAID 5 或 RAID 10
  • 重做日志：RAID 1 或 RAID 10
  • 控制文件：RAID 1，多副本
  • 归档日志：RAID 5
  • 临时表空间：RAID 0

ASM 存储管理 ​

ASM 优势 ​

  • 自动存储管理：简化存储管理
  • 负载均衡：自动在磁盘组中平衡数据
  • 条带化：提高 I/O 性能
  • 镜像：提供数据冗余
  • 在线存储重组：无需停机即可添加或移除存储

ASM 磁盘组配置 ​

磁盘组类型 ​

  • 外部冗余：依赖存储阵列的 RAID 保护
  • 正常冗余：ASM 提供双重镜像
  • 高冗余：ASM 提供三重镜像

磁盘组规划 ​

  • DATA：存储数据文件
  • REDO：存储重做日志文件
  • FRA：快速恢复区，存储归档日志、备份等
  • TEMP：存储临时文件

配置示例 ​

sql
-- 创建 DATA 磁盘组
CREATE DISKGROUP DATA EXTERNAL REDUNDANCY
  DISK '/dev/oracleasm/disks/DISK1',
       '/dev/oracleasm/disks/DISK2',
       '/dev/oracleasm/disks/DISK3';

-- 创建 REDO 磁盘组
CREATE DISKGROUP REDO NORMAL REDUNDANCY
  DISK '/dev/oracleasm/disks/DISK4',
       '/dev/oracleasm/disks/DISK5',
       '/dev/oracleasm/disks/DISK6',
       '/dev/oracleasm/disks/DISK7';

-- 创建 FRA 磁盘组
CREATE DISKGROUP FRA EXTERNAL REDUNDANCY
  DISK '/dev/oracleasm/disks/DISK8',
       '/dev/oracleasm/disks/DISK9';

ASM 最佳实践 ​

  • 使用多个磁盘组：根据数据类型和性能要求分离存储
  • 合理配置条带大小：
    • 数据文件：1 MB
    • 重做日志：128 KB
  • 使用均衡的磁盘：确保磁盘组中的磁盘性能和大小相似
  • 监控磁盘组空间：定期检查磁盘组空间使用情况
  • 配置自动扩展：启用磁盘组的自动扩展功能

表空间规划 ​

表空间类型 ​

  • 永久表空间：存储永久数据
  • 临时表空间：存储临时数据
  • 撤销表空间：存储撤销数据

表空间设计 ​

系统表空间 ​

  • SYSTEM：存储数据字典
  • SYSAUX：存储辅助系统数据

用户表空间 ​

  • 根据业务功能分离：按应用模块创建表空间
  • 根据数据类型分离：
    • 业务数据
    • 索引
    • LOB 数据
  • 根据访问模式分离：
    • 高频访问数据
    • 低频访问数据

表空间配置 ​

数据文件配置 ​

  • 大小：根据预计数据量设置
  • 自动扩展：启用自动扩展，设置合理的最大大小
  • 扩展增量：设置适当的扩展增量，避免频繁扩展

分区表空间 ​

  • 优势：提高查询性能，便于管理
  • 类型：范围分区，哈希分区，列表分区，复合分区
  • 适用场景：
    • 大型表
    • 按时间或区域划分的数据
    • 频繁归档的数据

存储监控与管理 ​

监控指标 ​

  • 空间使用率：表空间和数据文件的空间使用情况
  • I/O 性能：IOPS，吞吐量，延迟
  • 存储健康状态：磁盘错误，RAID 状态
  • 增长趋势：数据增长速率，预测未来空间需求

监控工具 ​

  • Oracle Enterprise Manager (OEM)：全面的监控和管理工具
  • SQL 脚本：自定义监控脚本
  • 操作系统工具：iostat, sar, vmstat 等
  • 存储阵列工具：存储厂商提供的管理工具

空间管理策略 ​

定期检查 ​

  • 频率：每周至少一次
  • 内容：
    • 表空间使用率
    • 数据文件自动扩展情况
    • 存储阵列健康状态

空间回收 ​

  • 方法：
    • 表压缩
    • 分区表归档
    • 数据清理
    • 表空间重组

存储扩展 ​

  • 计划：根据增长预测制定扩展计划
  • 执行：
    • 添加数据文件
    • 扩展现有数据文件
    • 添加存储设备

云存储规划 ​

云存储选项 ​

  • 块存储：
    • Oracle Cloud Block Volume
    • AWS EBS
    • Azure Disk Storage
  • 文件存储：
    • Oracle Cloud File Storage
    • AWS EFS
    • Azure Files
  • 对象存储：
    • Oracle Cloud Object Storage
    • AWS S3
    • Azure Blob Storage

云存储配置 ​

  • 性能级别：根据工作负载选择适当的性能级别
  • 冗余策略：选择合适的冗余级别
  • 加密：启用存储加密
  • 备份策略：配置云存储备份

混合云存储 ​

  • 架构：本地存储 + 云存储
  • 数据分层：热数据本地存储，冷数据云存储
  • 灾难恢复：使用云存储作为灾难恢复目标

常见问题（FAQ） ​

Q1: 如何计算 Oracle 数据库的存储需求？ ​

A1: 计算 Oracle 数据库存储需求的方法：

  • 数据文件：当前数据量 + 预计增长 × 安全系数（1.3-1.5）
  • 重做日志：每组 2-4 个成员，每个成员 500 MB-2 GB，至少 3 组
  • 控制文件：至少 3 个副本，每个 100-500 MB
  • 临时表空间：至少为 SGA 大小的 1-2 倍
  • 归档日志：每小时生成量 × 24 小时 × 保留天数
  • 备份文件：数据文件大小 × 备份频率 × 保留份数

Q2: 如何选择适合 Oracle 数据库的 RAID 级别？ ​

A2: 选择适合 Oracle 数据库的 RAID 级别的方法：

  • 数据文件：推荐 RAID 10，提供最佳性能和可用性
  • 重做日志：推荐 RAID 10，需要高 IOPS 和低延迟
  • 控制文件：推荐 RAID 1 或 RAID 10，需要高可用性
  • 归档日志：推荐 RAID 5 或 RAID 6，平衡成本和可用性
  • 临时表空间：推荐 RAID 0 或 RAID 10，需要高性能

Q3: 如何优化 Oracle 数据库的存储性能？ ​

A3: 优化 Oracle 数据库存储性能的方法：

  • 使用 SSD：为热点数据和重做日志使用 SSD
  • 合理配置 RAID：根据数据类型选择合适的 RAID 级别
  • 使用 ASM：利用 ASM 的自动存储管理功能
  • 表空间设计：合理设计表空间，分离不同类型的数据
  • 分区技术：对大型表使用分区技术
  • I/O 分散：将不同类型的文件分散到不同的存储设备
  • 监控和调整：定期监控存储性能，及时调整配置

Q4: 如何管理 Oracle 数据库的存储空间增长？ ​

A4: 管理 Oracle 数据库存储空间增长的方法：

  • 定期监控：每周检查表空间使用情况
  • 设置预警：配置空间使用预警阈值
  • 自动扩展：为数据文件启用自动扩展
  • 数据清理：定期清理不需要的数据
  • 数据归档：对历史数据进行归档
  • 表压缩：使用 Oracle 的表压缩功能
  • 存储扩展：根据增长预测提前扩展存储

Q5: 如何规划 Oracle ASM 存储？ ​

A5: 规划 Oracle ASM 存储的方法：

  • 磁盘组设计：根据数据类型创建不同的磁盘组
  • 冗余级别：根据数据重要性选择合适的冗余级别
  • 磁盘选择：使用性能和大小相似的磁盘
  • 条带大小：根据数据类型设置合适的条带大小
  • 空间管理：启用自动扩展，设置合理的预留空间
  • 监控：定期监控磁盘组空间和性能
  • 备份：配置 ASM 磁盘组的备份策略