印刻数据库

外观

Oracle 表空间设计优化 ​

表空间类型 ​

永久表空间 ​

适用场景 ​

  • 存储永久数据：存储表、索引、存储过程等永久数据库对象
  • 常规应用：大多数业务应用的数据存储
  • 默认表空间：数据库默认的表空间类型

设计要点 ​

  • 空间管理：使用本地管理表空间（LMT）
  • 段空间管理：使用自动段空间管理（ASSM）
  • 块大小：根据数据类型和访问模式选择合适的块大小
  • 扩展管理：使用自动扩展或统一扩展大小

临时表空间 ​

适用场景 ​

  • 存储临时数据：存储排序、分组、连接等操作产生的临时数据
  • 大型查询：需要大量临时空间的大型查询
  • 索引创建：创建大型索引时使用

设计要点 ​

  • 临时表空间组：为不同类型的工作负载创建多个临时表空间组
  • 大小设置：根据最大并发查询的临时空间需求设置大小
  • 自动扩展：启用自动扩展，避免临时空间不足
  • 文件分布：将临时文件分布到不同的物理磁盘，提高 I/O 并行度

UNDO 表空间 ​

适用场景 ​

  • 存储回滚数据：存储事务回滚所需的数据
  • 一致性读取：支持数据库的一致性读取
  • 事务回滚：支持事务的回滚操作

设计要点 ​

  • 大小设置：根据最大事务的回滚数据需求设置大小
  • 保留策略：根据业务需求设置合适的保留策略
  • 自动扩展：启用自动扩展，避免 UNDO 空间不足
  • 多文件：使用多个 UNDO 文件，分布到不同的物理磁盘

大文件表空间 ​

适用场景 ​

  • 大型数据库：存储大量数据的大型数据库
  • 简化管理：减少数据文件数量，简化管理
  • ASM 环境：在 ASM 环境中使用，充分利用 ASM 的优势

设计要点 ​

  • 大小设置：根据存储需求设置合适的大小
  • 自动扩展：启用自动扩展，避免空间不足
  • 文件系统：确保文件系统支持大文件
  • 备份策略：为大文件表空间制定合适的备份策略

表空间存储参数 ​

块大小 ​

选择原则 ​

  • 默认块大小：8KB，适用于大多数应用
  • 小型块：4KB，适用于小型数据和频繁访问的数据
  • 大型块：16KB、32KB，适用于大型数据和批量操作

最佳实践 ​

  • 一致性：保持数据库中块大小的一致性
  • 特殊需求：只为特殊需求创建非标准块大小的表空间
  • 缓存设置：为不同块大小的表空间设置相应的缓冲区缓存

区管理 ​

本地管理表空间（LMT） ​

  • 优点：减少字典争用，提高性能，管理简单
  • 适用场景：所有新创建的表空间
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M EXTENT MANAGEMENT LOCAL;

统一区大小 ​

  • 适用场景：存储大小相近的对象
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 1M;

自动区大小 ​

  • 适用场景：存储大小不一的对象
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE;

段空间管理 ​

自动段空间管理（ASSM） ​

  • 优点：减少段头部争用，提高并发性，管理简单
  • 适用场景：大多数表空间
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

手动段空间管理（MSSM） ​

  • 适用场景：特殊场景，如需要精确控制空间使用的场景
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M SEGMENT SPACE MANAGEMENT MANUAL;

压缩设置 ​

表压缩 ​

  • 适用场景：不经常更新的表，如历史数据、归档数据
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M DEFAULT COMPRESS;

高级压缩 ​

  • 适用场景：需要更高压缩率的场景
  • 设置方法：
    sql
    CREATE TABLESPACE users DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M DEFAULT COMPRESS FOR OLTP;

表空间布局 ​

按功能分离 ​

  • 系统表空间：存储系统数据字典和系统对象
  • 用户表空间：存储用户数据和对象
  • 索引表空间：存储索引数据
  • LOB 表空间：存储 LOB 数据
  • 临时表空间：存储临时数据
  • UNDO 表空间：存储回滚数据

按访问模式分离 ​

  • 高频访问表空间：存储频繁访问的数据，放在高速存储上
  • 低频访问表空间：存储不频繁访问的数据，放在普通存储上
  • 归档表空间：存储归档数据，放在低成本存储上

按数据类型分离 ​

  • 小型数据表空间：存储小型数据表
  • 大型数据表空间：存储大型数据表
  • 索引表空间：存储索引
  • LOB 表空间：存储 LOB 数据

最佳实践 ​

  • 物理分离：将不同表空间的数据文件分布到不同的物理磁盘
  • I/O 均衡：平衡不同表空间的 I/O 负载
  • 备份策略：根据表空间的重要性和访问模式制定不同的备份策略
  • 恢复时间：考虑表空间的恢复时间目标（RTO）

表空间大小规划 ​

容量估算 ​

  • 历史数据：分析历史数据增长趋势
  • 业务需求：根据业务增长预测未来数据量
  • 索引开销：考虑索引占用的空间（一般为数据大小的 20-30%）
  • 临时空间：考虑最大并发查询的临时空间需求
  • UNDO 空间：考虑最大事务的回滚数据需求

扩展策略 ​

  • 自动扩展：

    • 优点：避免空间不足导致的故障
    • 缺点：可能导致数据文件碎片
    • 最佳实践：设置合理的初始大小和扩展增量，设置最大大小限制

  • 手动扩展：

    • 优点：更好地控制空间使用，减少碎片
    • 缺点：需要手动监控和管理
    • 最佳实践：定期监控空间使用，提前规划扩展

监控与预警 ​

  • 空间监控：定期监控表空间使用情况
  • 预警设置：设置空间使用预警阈值（如 80%）
  • 自动化：使用脚本或工具自动化空间监控和预警
  • 报告生成：定期生成空间使用报告，分析增长趋势

表空间优化 ​

碎片整理 ​

表碎片整理 ​

  • 移动表：

    sql
    ALTER TABLE table_name MOVE;

  • 重建索引：

    sql
    ALTER INDEX index_name REBUILD;

表空间碎片整理 ​

  • 导出/导入：使用数据泵导出/导入表空间
  • 表空间重组：创建新表空间，移动对象到新表空间
  • 收缩数据文件：
    sql
    ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' RESIZE 500M;

存储优化 ​

  • 压缩：对不经常更新的表启用压缩
  • 分区：对大型表使用分区，提高查询性能和管理效率
  • 段 Advisor：使用段 Advisor 分析和优化段空间使用
  • 自动段空间管理：使用自动段空间管理，减少空间碎片

性能优化 ​

  • I/O 分布：将数据文件分布到不同的物理磁盘，提高 I/O 并行度
  • 异步 I/O：启用异步 I/O，提高 I/O 性能
  • 直接 I/O：对于大型数据操作，使用直接 I/O
  • 缓存设置：根据表空间的访问模式设置合适的缓存参数

表空间管理 ​

创建表空间 ​

  • 基本语法：

    sql
    CREATE TABLESPACE tablespace_name 
DATAFILE 'file_path' SIZE size 
[AUTOEXTEND ON NEXT next_size MAXSIZE max_size] 
[EXTENT MANAGEMENT LOCAL [UNIFORM SIZE size | AUTOALLOCATE]] 
[SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO | MANUAL];

  • 示例：

    sql
    CREATE TABLESPACE users 
DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' SIZE 500M 
AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 2048M 
EXTENT MANAGEMENT LOCAL AUTOALLOCATE 
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

修改表空间 ​

  • 添加数据文件：

    sql
    ALTER TABLESPACE users ADD DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users02.dbf' SIZE 500M AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 2048M;

  • 调整数据文件大小：

    sql
    ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' RESIZE 1000M;

  • 启用/禁用自动扩展：

    sql
    ALTER DATABASE DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/ORCL/users01.dbf' AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 2048M;

删除表空间 ​

  • 删除表空间及数据文件：

    sql
    DROP TABLESPACE users INCLUDING CONTENTS AND DATAFILES;

  • 删除空表空间：

    sql
    DROP TABLESPACE users;

表空间状态管理 ​

  • 在线/离线：

    sql
    ALTER TABLESPACE users OFFLINE;
ALTER TABLESPACE users ONLINE;

  • 只读/可读写：

    sql
    ALTER TABLESPACE users READ ONLY;
ALTER TABLESPACE users READ WRITE;

表空间设计案例 ​

小型应用表空间设计 ​

  • 业务需求：小型应用，数据量不大，并发访问较少
  • 表空间设计：
    • SYSTEM 表空间：默认大小
    • SYSAUX 表空间：默认大小
    • USERS 表空间：500M，存储用户数据和索引
    • TEMP 表空间：200M，存储临时数据
    • UNDO 表空间：300M，存储回滚数据

中型应用表空间设计 ​

  • 业务需求：中型应用，数据量中等，有一定的并发访问
  • 表空间设计：
    • SYSTEM 表空间：默认大小
    • SYSAUX 表空间：默认大小
    • USERS 表空间：2G，存储用户表数据
    • INDEXES 表空间：1G，存储索引
    • LOB_DATA 表空间：500M，存储 LOB 数据
    • TEMP 表空间：500M，存储临时数据
    • UNDO 表空间：800M，存储回滚数据

大型应用表空间设计 ​

  • 业务需求：大型应用，数据量大，高并发访问
  • 表空间设计：
    • SYSTEM 表空间：默认大小
    • SYSAUX 表空间：默认大小
    • USERS 表空间：10G，存储用户表数据
    • INDEXES 表空间：5G，存储索引
    • LOB_DATA 表空间：2G，存储 LOB 数据
    • ARCHIVE 表空间：20G，存储归档数据
    • TEMP 表空间组：多个临时表空间，共 2G
    • UNDO 表空间：2G，存储回滚数据

最佳实践 ​

设计阶段 ​

  • 需求分析：分析业务需求和数据特性，确定表空间设计方案
  • 容量规划：根据数据增长趋势，规划表空间大小
  • 存储规划：根据数据访问模式，规划存储布局
  • 性能考虑：考虑 I/O 性能和访问模式，优化表空间布局

实施阶段 ​

  • 测试验证：在测试环境验证表空间设计的有效性
  • 性能测试：测试表空间设计对数据库性能的影响
  • 监控设置：设置表空间监控和预警
  • 文档记录：详细记录表空间设计和配置

维护阶段 ​

  • 定期监控：定期监控表空间使用情况和性能
  • 空间管理：及时处理表空间空间不足的问题
  • 碎片整理：定期进行表空间碎片整理
  • 优化调整：根据业务变化和性能需求，调整表空间设计

常见问题（FAQ） ​

Q1: 如何选择合适的表空间类型？ ​

A1: 选择合适的表空间类型的方法：

  • 永久表空间：存储永久数据，如表、索引等
  • 临时表空间：存储临时数据，如排序结果等
  • UNDO 表空间：存储回滚数据，支持事务回滚和一致性读取
  • 大文件表空间：存储大量数据，减少数据文件数量

Q2: 如何确定表空间的大小？ ​

A2: 确定表空间大小的方法：

  • 历史数据分析：分析历史数据增长趋势
  • 业务需求：根据业务增长预测未来数据量
  • 索引开销：考虑索引占用的空间（一般为数据大小的 20-30%）
  • 临时空间：考虑最大并发查询的临时空间需求
  • UNDO 空间：考虑最大事务的回滚数据需求

Q3: 如何优化表空间的 I/O 性能？ ​

A3: 优化表空间 I/O 性能的方法：

  • 数据文件分布：将不同表空间的数据文件分布到不同的物理磁盘
  • 文件系统选择：选择性能良好的文件系统
  • 异步 I/O：启用异步 I/O
  • 直接 I/O：对于大型数据操作，使用直接 I/O
  • 条带化：使用 RAID 条带化，提高 I/O 并行度

Q4: 如何处理表空间碎片？ ​

A4: 处理表空间碎片的方法：

  • 表碎片整理：使用 ALTER TABLE MOVE 命令移动表
  • 索引重建：使用 ALTER INDEX REBUILD 命令重建索引
  • 表空间重组：创建新表空间，移动对象到新表空间
  • 段 Advisor：使用段 Advisor 分析和优化段空间使用
  • 自动段空间管理：使用自动段空间管理，减少空间碎片

Q5: 如何监控表空间使用情况？ ​

A5: 监控表空间使用情况的方法：

  • SQL 查询：使用 SQL 查询监控表空间使用情况
  • Enterprise Manager：使用 OEM 监控表空间使用情况
  • 自动预警：设置表空间使用预警阈值
  • 脚本监控：使用脚本定期监控表空间使用情况
  • 报告生成：定期生成表空间使用报告，分析增长趋势

Q6: 如何规划表空间的备份策略？ ​

A6: 规划表空间备份策略的方法：

  • 重要性：根据表空间的重要性，制定不同的备份策略
  • 访问模式：根据表空间的访问模式，选择合适的备份方法
  • 恢复时间：根据恢复时间目标（RTO），选择合适的备份频率
  • 备份类型：结合完整备份、增量备份和归档日志备份
  • 备份存储：选择合适的备份存储介质和位置
  • 备份验证：定期验证备份的有效性