Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)碎片如何整理

作者：中國(guó)IT實(shí)驗(yàn)室 2011-05-19 13:25:12

Oracle 作為一種大型數(shù)據(jù)庫(kù)，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(lái)講，如何保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行，如何提高數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)性能的一大因素 -- 數(shù)據(jù)庫(kù)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。

Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為一種大型數(shù)據(jù)庫(kù)，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(lái)講，如何保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行，如何提高數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)性能的一大因素 -- 數(shù)據(jù)庫(kù)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，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中碎片的存在必然會(huì)影響Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的工作，下文中將為大家講解Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)碎片整理的方法。

1、碎片是如何產(chǎn)生的

當(dāng)生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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(méi)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(méi)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(kù)不再合并相鄰的自由范圍(除非別無(wú)選擇)，而是尋找表空間中***的自由范圍來(lái)使用。這樣將逐漸形成越來(lái)越多的離散的、分隔的、較小的自由空間，即碎片。例如：

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(kù)的應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛使用，產(chǎn)生的碎片會(huì)越來(lái)越多，將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(lái)越困難，從而導(dǎo)致表空間中的速度障礙，使數(shù)據(jù)庫(kù)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(wú)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(lái)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(lái)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(kù)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(kù)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(guò) 30 的表空間中，很少會(huì)遇見有效自由空間的問(wèn)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。

4、自由范圍的碎片整理

1)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 。如果段的碎片過(guò)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(guò)程可以用 Import/Export (輸入 / 輸出)工具來(lái)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(kù)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

這種方法可用于整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

以上簡(jiǎn)單分析了 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)碎片的產(chǎn)生、計(jì)算方法及整理，僅供參考。數(shù)據(jù)庫(kù)的性能優(yōu)化是一項(xiàng)技術(shù)含量高，同時(shí)又需要有足夠耐心、認(rèn)真細(xì)致的工作。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)碎片的一點(diǎn)探討，

下面是一種如何自動(dòng)處理表空間碎片的代碼，希望對(duì)上大家看上文有用

Coalesce Tablespace Automatically

This technique comes from Sandeep

Naik, a database administrator

for GSXXI, Inc. in New York City, New York

Here is a handy script which can be

scheduled to automatically run

and coalesces the tablespaces.

This script is designed to run in NT

but can be run in any operating system

by slight modifications in the path where the file spools

from the SQLPLUS environment.