Oracle的逻辑结构(表空间、段、区间、块)——区间

娅智5843

　　原创于2009年02月12日，2009年10月22日迁移至此。

　　

Oracle的逻辑结构(表空间、段、区间、块)——区间

区间是数据库存储空间分配的逻辑单位，由一些连续数据块组成。一个或多个区间又构成了一个段。当现有的空间部分被完全使用的时候，Oracle就会为段分配一个新的区间。

An extent is a logical unit ofdatabase storage space allocation made up of a number of contiguous datablocks. One or more extents in turn make up a segment. When the existing spacein a segment is completely used, Oracle allocates a new extent for the segment.

区间的分配

当创建一个表的时候，Oracle会分配一定数目的数据块的初始区间给相应的表的数据段。尽管还没有插入行数据，对应初始区间的Oracle数据块仍然为表记录保留了这些空间。

如果一个段初始区间的数据块已满，并且需要更多的空间来满足新数据，Oracle将自动为该段分配增量区间。一个增量区间大小等同或者大于该段内的先前的区间大小。

出于维护目的，每个数据段的第一个数据块都包含了该段的区间目录。

区间大小和数量

存储参数适用于各种类型的数据段。它控制着Oracle如何给某一数据段分配可用得数据库空间。例如，你可以决定为一个数据段保留多少初始空间，也可以通过指定存储参数限制区间分配数量。如果没有指定表的存储参数，那么它将使用表空间的缺省存储参数。

Oracle8i之前的版本，所有表空间都是基于字典管理。字典管理表空间依赖于数据字典表来跟踪空间利用率。从Oracle8i开始，你可以创建本地管理表空间方式，本地管理表空间是通过位图（而不是数据字典表）来跟踪已用和可用空间。因为本地管理表空间的更好的性能和更易于管理特点，如果未指定区间管理类型，那么非系统表空间将缺省采用本地管理方式。

对于系统管理区间而言，你可以指定初始段的大小，然后由Oracle决定新增区间的大小，最小区间大小为64k。

对于uniform区间，你可以指定区间大小或者使用1M的缺省大小。

Oracle之所以推出了这种新的表空间管理方法，让我们来看一下这种表空间组织方法的优点：

1.本地化管理的表空间避免了递归的空间管理操作。而这种情况在数据字典管理的表空间是经常出现的，当表空间里的区间的使用状况发生改变时，数据字典的表的信息发生改变，从而同时也使用了在系统表空间里的回滚段。

2.本地化管理的表空间避免了在数据字典相应表里面写入空闲空间、已使用空间的信息，从而减少了数据字典表的竞争，提高了空间管理的并发性

3.区间的本地化管理会自动跟踪表空间里的空闲块，减少了手工合并自由空间的需要。

4.表空间里的区间的大小可以选择由Oracle系统来决定，或者由数据库管理员指定一个统一的大小，避免了字典表空间一直头疼的碎片问题。

5.从由数据字典来管理空闲块改为由数据文件的头部记录来管理空闲块，这样避免产生回滚信息，不再使用系统表空间里的回滚段。因为由数据字典来管理的话，它会把相关信息记在数据字典的表里，从而产生回滚信息。

如何分配区间
Oracle使用不同的算法来分配区间，主要取决于他们采用本地管理方式或字典管理方式。
对于本地管理表空间，Oralce会首先确定表空间的相应数据文件，然后搜索数据文件的位图来寻找所需数量的相邻空闲数据块，从而搜寻可用空间以分配给一个新的区间。如果数据文件没有足够的可用相邻空间，Oracle将会寻找另外的数据文件。
何时释放区间
一般情况下，除非你drop该模式对象(例如drop table或者drop cluster语句)，否则一个段的区间是不会退给该表空间的。当然也有如下例外情况：
<!-- [if !supportLists]-->l表或簇的所有者，或者拥有delete any权限的用户通过truncate …dropstorage语句来清除该表或簇。<!-- [endif]-->
<!-- [if !supportLists]-->l系统管理使用Alter table table_name deallocate unused;语句来释放未使用的区间。<!-- [endif]-->
<!-- [if !supportLists]-->l假如指定了优化大小参数，Oracle会定期的释放回滚段中的区间。<!-- [endif]-->
一旦区间可用，Oracle会修改数据文件位图(对本地管理表空间而言)或者更新数据字典(对字典管理表空间而言)，以正确显示可用空间的恢复区间。这些释放的区间或块中任何数据均不可再访问。
非簇表区间
只要该表存在或者甚至truncate该表，分配给该数据段的数据块依然为该表保留。假如有足够的空间Oracle就会插入新行到数据块中。即使delete表中所有行，Oracle也不会回收这些数据块。
簇表区间
簇表存储为簇而创建的数据段的信息，因此当drop簇中的一个表时，数据段依然为簇中其他表保留，区间也不会被回收。你可以通过truncate clusters来释放区间。
物化视图和相应的日志区间
其回收区间行为和表和簇是一样的
索引区间
分配给索引段的所有区间和索引存在的周期是一致的，除非drop该索引或者相关的表和簇，Oracle才会回收该区间
临时段区间
当完成执行任务后，Oracle会自动释放相应的段的区间
回滚段区间
如果回滚段超过理想状态大小，Oracle会自动回收回滚段中的区间。

字典管理表空间
Oracle8i后已不推荐使用，所以略
本地管理表空间
在Oracle8i之后的版本中，Oracle推荐采用本地化管理的表空间。所谓本地化管理，就是在每个表空间的数据文件的头部加入了一个位图区，在其中记录每个区的使用状况。每当一个区被使用，或者被释放以供重新使用时，Oracle都会更新数据文件头部的这个记录，反映这个变化。
本地化管理的表空间的创建过程：
　　　语法：CREATE TABLESPACE表空间名字
　　　　　　　　　　DATAFILE ’数据文件详细信息’
　　　　　　　　　　[EXTENTMANAGEMENT { LOCAL
　　　　　　　　　　{AUTOALLOCATE| UNIFORM. [SIZE INTETER [K|M] ] } } ]
关键字EXTENT MANAGEMENTLOCAL指定这是一个本地化管理的表空间。对于系统表空间，只能在创建数据库的时候指定EXTENT MANGEMENT LOCAL，因为它是数据库创建时建立的第一个表空间。
更细的管理方式：是AUTOALLOCATE还是UNIFORM.。
若为AUTOALLOCATE，则表明让Oracle来决定区块的使用办法；
若选择UNIFORM，则还可以详细指定每个区块的大小，若不加指定，则为每个区使用1M大小。
--创建UNIFORM表空间
CREATE SMALLFILE TABLESPACE "UNIFORM"
DATAFILE'F:/OracleForVista/product/10.2.0/oradata/inxite/UNIFORM.DB' SIZE 100MAUTOEXTEND ON NEXT 10M MAXSIZE 200M
LOGGING EXTENT MANAGEMENT LOCAL
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO
UNIFORM. SIZE 40K;
--创建AUTOALLOCATE表空间
CREATE SMALLFILE TABLESPACE "AUTOALLOCATE"
DATAFILE'F:/OracleForVista/product/10.2.0/oradata/inxite/AUTOALLOCATE.DB' SIZE 100MAUTOEXTEND ON NEXT 10M MAXSIZE 200M
LOGGING EXTENT MANAGEMENT LOCAL
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO
AUTOALLOCATE;
--在UNIFORM上以缺省方式创建表
CREATE TABLE TESTUNIFORMDEFAULT
(NAME VARCHAR2(4000))
TABLESPACE UNIFORM;
--在UNIFORM上以指定存储参数方式创建表
CREATE TABLE TESTUNIFORMWITHSTORAGE
(NAME VARCHAR2(4000)) TABLESPACE UNIFORM.
STORAGE (INITIAL 64K NEXT 32K MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS UNLIMITED);
--在AUTOALLOCATE上以缺省方式创建表
CREATE TABLE TESTAUTOALLOCATEDEFAULT
(NAME VARCHAR2(4000))
TABLESPACE AUTOALLOCATE;
--在AUTOALLOCATE上以指定存储参数方式创建表
CREATE TABLE TESTAUTOALLOCATEWITHSTORAGE
(NAME VARCHAR2(4000))
TABLESPACE AUTOALLOCATE
STORAGE (INITIAL 64K NEXT 32K MINEXTENTS 1 MAXEXTENTS UNLIMITED);

SELECTSEGMENT_NAME,TABLESPACE_NAME,EXTENT_ID,FILE_ID,BLOCK_ID,BYTES,BLOCKS,RELATIVE_FNO
FROM DBA_EXTENTS
WHERE SEGMENT_NAME IN('TESTUNIFORMDEFAULT','TESTUNIFORMWITHSTORAGE','TESTAUTOALLOCATEDEFAULT','TESTAUTOALLOCATEWITHSTORAGE')
ORDER BY SEGMENT_NAME

从图中可以看出'TESTUNIFORMWITHSTORAGE'尽管我们分配了初始64k大小的区间，但是实际上是以uniform整数倍的方式来进行区间初始分配的，即系统自动分配了2个40k的区间。关于新增区间的分配在uniform方式下，oracle以标准的uniform大小来分配，而不是依据该表存储参数的设置。
SELECT SEGMENT_NAME,TABLESPACE_NAME,HEADER_FILE,HEADER_BLOCK,BYTES,BLOCKS,EXTENTS,INITIAL_EXTENT,NEXT_EXTENT,RELATIVE_FNO
FROM DBA_SEGMENTS
WHERE SEGMENT_NAME IN('TESTUNIFORMDEFAULT','TESTUNIFORMWITHSTORAGE','TESTAUTOALLOCATEDEFAULT','TESTAUTOALLOCATEWITHSTORAGE')
ORDER BY SEGMENT_NAME


关于Oracle在AUTOALLOCATE方式下如何分配区间大小参见《关于Oracle的高水平线》
http://space.itpub.net/6517/viewspace-536267
)j]#Ehzg)Vm6517
关于Oracle区间的几个深度讨论帖子和文章
一个internal的问题：Oracle的一个extent中的block在物理存储上是连续的吗？
http://www.itpub.net/viewthread.php?tid=183196&extra=&highlight=extent&page=1
看oracle concept (10g r2)第二章Data Blocks, Extents, and Segments的几个问题
http://www.itpub.net/viewthread.php?tid=515368
听说DROP TABLE的时候，Extents要被回收。而Trunatetable没有Extents要被回收
http://www.itpub.net/viewthread.php?tid=514580&extra=&page=1
Oracle ASSM三级位图块结构
http://www.eygle.com/archives/2007/07/oracle_assm_level3_bmb.html
倾力大奉献——ASSM内部存储研究大揭密
http://www.itpub.net/152489.html

呵呵，只能说技术无止境，不懂的东西太多了