Oracle碎片整理全面解析
導(dǎo)讀：Oracle數(shù)據(jù)庫作為一種大型數(shù)據(jù)庫，廣泛應(yīng)用于金融、郵電、電力、民航等數(shù)據(jù)吞吐量巨大，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)廣泛普及的重要部門。對(duì)于系統(tǒng)管理員來講，如何保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行，如何提高數(shù)據(jù)庫性能，使其更加安全高效，就顯得尤為重要。作為影響數(shù)據(jù)庫性能的一大因素 -- 數(shù)據(jù)庫碎片，應(yīng)當(dāng)引起DBA 的足夠重視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并整理碎片乃是DBA 一項(xiàng)基本維護(hù)內(nèi)容。
1、碎片是如何產(chǎn)生的
當(dāng)生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫時(shí)，它會(huì) 分成稱為表空間( Tablespace )的多個(gè)邏輯段( Segment )，如系統(tǒng)( System )表空間 , 臨時(shí)( Temporary )表空間等。一個(gè)表空間可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)范圍( Extent )和一個(gè)或多個(gè)自由范圍塊，即自由空間( Free Space )。
表空間、段、范圍、自由空間的邏輯關(guān)系如下：
當(dāng)表空間中生成一個(gè)段時(shí)，將從表空間有效自由空間中為這個(gè)段的初始范圍分配空間。在這些初始范圍充滿數(shù)據(jù)時(shí)，段會(huì)請(qǐng)求增加另一個(gè)范圍。這樣的擴(kuò)展過程會(huì)一直繼續(xù)下去，直到達(dá)到***的范圍值，或者在表空間中已經(jīng)沒有自由空間用于下一個(gè)范圍。最理想的狀態(tài)就是一個(gè)段的數(shù)據(jù)可被存在單一的一個(gè)范圍中。這樣，所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)靠近段內(nèi)其它數(shù)據(jù)，并且尋找數(shù)據(jù)可少用一些指針。但是一個(gè)段包含多個(gè)范圍的情況是大量存在的，沒有任何措施可以保證這些范圍是相鄰存儲(chǔ)的。當(dāng)要滿足一個(gè)空間要求時(shí)，數(shù)據(jù)庫不再合并相鄰的自由范圍(除非別無選擇)，而是尋找表空間中***的自由范圍來使用。這樣將逐漸形成越來越多的離散的、分隔的、較小的自由空間，即碎片。
2、碎片對(duì)系統(tǒng)的影響
隨著時(shí)間推移，基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛使用，產(chǎn)生的碎片會(huì)越來越多，將對(duì)數(shù)據(jù)庫有以下兩點(diǎn)主要影響：
1)導(dǎo)致系統(tǒng)性能減弱
如上所述，當(dāng)要滿足一個(gè)空間要求時(shí)，數(shù)據(jù)庫將首先查找當(dāng)前***的自由范圍，而 " *** " 自由范圍逐漸變小，要找到一個(gè)足夠大的自由范圍已變得越來越困難，從而導(dǎo)致表空間中的速度障礙，使數(shù)據(jù)庫的空間分配愈發(fā)遠(yuǎn)離理想狀態(tài);
2)浪費(fèi)大量的表空間
盡管有一部分自由范圍(如表空間的 pctincrease 為非 0 )將會(huì)被 SMON (系統(tǒng)監(jiān)控)后臺(tái)進(jìn)程周期性地合并，但始終有一部分自由范圍無法得以自動(dòng)合并，浪費(fèi)了大量的表空間。
3、自由范圍的碎片計(jì)算
由于自由空間碎片是由幾部分組成，如范圍數(shù)量、***范圍尺寸等，我們可用 FSFI--Free Space Fragmentation Index (自由空間碎片索引)值來直觀體現(xiàn)：
FSFI=100*SQRT(max(extent)/sum(extents))*1/SQRT(SQRT(count(extents)))
可以看出， FSFI 的***可能值為 100 (一個(gè)理想的單文件表空間)。隨著范圍的增加， FSFI 值緩慢下降，而隨著***范圍尺寸的減少， FSFI 值會(huì)迅速下降。
下面的腳本可以用來計(jì)算 FSFI 值：
rem FSFI Value Compute
rem fsfi.sql
column FSFI format 999,99
select tablespace_name,sqrt(max(blocks)/sum(blocks))*
(100/sqrt(sqrt(count(blocks)))) FSFI
from dba_free_space
group by tablespace_name order by 1;
spool fsfi.rep;
/
spool off;
比如，在某數(shù)據(jù)庫運(yùn)行腳本 fsfi.sql, 得到以下 FSFI 值：
TABLESPACE_NAME FSFI
RBS 74.06
SYSTEM 100.00
TEMP 22.82
TOOLS 75.79
USERS 100.00
USER_TOOLS 100.00
YDCX_DATA 47.34
YDCX_IDX 57.19
YDJF_DATA 33.80
YDJF_IDX 75.55
統(tǒng)計(jì)出了數(shù)據(jù)庫的 FSFI 值，就可以把它作為一個(gè)可比參數(shù)。在一個(gè)有著足夠有效自由空間，且 FSFI 值超過 30 的表空間中，很少會(huì)遇見有效自由空間的問題。當(dāng)一個(gè)空間將要接近可比參數(shù)時(shí)，就需要做碎片整理了。
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4、自由范圍的碎片整理
表空間的 pctincrease 值為非 0
可以將表空間的缺省存儲(chǔ)參數(shù) pctincrease 改為非 0 。一般將其設(shè)為 1 ，如：
alter tablespace temp
default storage(pctincrease 1);
這樣 SMON 便會(huì)將自由范圍自動(dòng)合并。也可以手工合并自由范圍：
alter tablespace temp coalesce;
5、段的碎片整理
我們知道，段由范圍組成。在有些情況下，有必要對(duì)段的碎片進(jìn)行整理。要查看段的有關(guān)信息，可查看數(shù)據(jù)字典 dba_segments ，范圍的信息可查看數(shù)據(jù)字典 dba_extents 。
查詢數(shù)據(jù)段
select segment_name,tablespace_name,bytes,blocks from USER_EXTENTS;
查詢索引段
select index_name,table_owner,table_name,tablespace_name from USER_EXTENTS;
通過dba_segments查看段的信息
select tablespacee_name,count(*) nobjects,round(sum(bytes)/1024/1204/1024.2) GB,sum(blocks)，sum(extents) from
dba_segments group by rollup(tablespace_name);
如果段的碎片過多，將其數(shù)據(jù)壓縮到一個(gè)范圍的最簡(jiǎn)單方法便是用正確的存儲(chǔ)參數(shù)將這個(gè)段重建，然后將舊表中的數(shù)據(jù)插入到新表，同時(shí)刪除舊表。這個(gè)過程可以用 Import/Export (輸入 / 輸出)工具來完成。
Export 命令有一個(gè)(壓縮)標(biāo)志，這個(gè)標(biāo)志在讀表時(shí)會(huì)引發(fā) Export 確定該表所分配的物理空間量，它會(huì)向輸出轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件寫入一個(gè)新的初始化存儲(chǔ)參數(shù) -- 等于全部所分配空間。若這個(gè)表關(guān)閉， 則使用 Import 工具重新生成。這樣，它的數(shù)據(jù)會(huì)放入一個(gè)新的、較大的初始段中。例如：
exp user/password file=exp.dmp compress=Y grants=Y indexes=Y
tables=(table1,table2);
若輸出成功，則從庫中刪除已輸出的表，然后從輸出轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件中輸入表：
imp user/password file=exp.dmp commit=Y buffer=64000 full=Y
上文中就Oracle數(shù)據(jù)庫中的碎片做了詳細(xì)的解析，通過本文的學(xué)習(xí)相信大家都已經(jīng)掌握了Oracle碎片的整理，要想成為一名合格的數(shù)據(jù)庫管理員，這篇文章就千萬不要錯(cuò)過哦。
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