Estructura Lógica y Física de la BD

Objetivos de la Sección

• Comprender las capacidades de almacenamiento de la BD.
• Tener control sobre la utilización del espacio.
• Tener conocimiento de técnicas avanzadas de optimización de ciertas operaciones en la BD.
• Conocer como visualizar la información del diccionario de datos respecto a la gestión del espacio.
• Reconocer cuando conviene realizar una operación de compactación en la BD.

Niveles de Almacenamiento

• La BD Oracle está constituida a nivel
  • físico: de ficheros (al menos 1)
  • lógico: de tablespaces (al menos 1)
• El tablespace SYSTEM se crea automáticamente al hacer la instalación de Oracle, o al crear una BD.
• Este Tablespace contiene el diccionario de datos.

Tablespaces

• Unidad de accesibilidad a los datos.
• Uno o más tablespaces por BD.
• Uno o más ficheros por tablespace.
• Puede quedarse offline debido a un fallo de disco, permitiendo que el SGBD continúe funcionando.
• Pueden estar montados sobre dispositivos ópticos si son tablespaces de sólo lectura.
• Permiten distribuir a nivel lógico/físico los distintos objetos de las aplicaciones.
• Son una unidad lógica de almacenamiento, pueden usarse para aislar completamente los datos de diferentes aplicaciones.
• Oracle permite realizar operaciones de backup/recovery a nivel de tablespace mientras la BD sigue funcionando.

Creación de un nuevo Tablespace

• Creación: Oracle se reserva una cantidad de espacio en disco para su manejo, la utilice o no.

  svrmgr>create tablespace tbs1
  datafile 'nombre_fichero.dbf'
  size 10m
  default storage
  (initial 50k
  next 25k
  pctincrease 0) online;

• Modificación: añadiendo otro fichero.

  svrmgr>alter tablespace tbs1 add
  datafile 'otro_fichero.dbf'
  size 10m; 

Crecimiento Automático de Ficheros

• Usando las posibilidades del Sistema Operativo, Oracle puede gestionar el crecimiento dinámico de los ficheros de los tablespaces.
• Elimina la posibilidad de error en las aplicaciones por fallos de dimensionamiento.
• Solo disponible para ficheros montados sobre sistemas de ficheros gestionados por el SO.
• Problema: la no utilización del espacio reservado para un tablespace. Se puede solucionar mediante el proceso export/import o de manera transparente

  svrmgr>alter database datafile 'fichero.dbf' resize 150m;

Introducción a los Segmentos

• Todos los datos de la BD están almacenados en Segmentos.
• Existen 5 tipos de segmentos:
  • de datos.
  • de índices.
  • de rollback.
  • temporales.
  • de bootstrap.
• Se pueden almacenar más de un segmento por tablespace.
• Un segmento está contenido en su totalidad en un tablespace.
• Un segmento es un conjunto de extensiones de bloques Oracle que pueden estar en varios ficheros de un tablespace.
• Cuando se borra un segmento, el espacio es devuelto al tablespace.
• Oracle guarda una lista de bloques libres por segmento.
• El primer bloque asignado a un segmento contiene la cabecera del segmento donde se almacena información de control para el kernel Oracle.
• Cada segmento tiene un conjunto de parámetros de almacenamiento que controla su crecimiento:
  • initial: tamaño de la extensión inicial (10k).
  • next: tamaño de la siguiente extensión a asignar (10k).
  • minextents: número de extensinones asignadas en el momento de la creación del segmento (1).
  • maxextents: número máximo de extensiones (99).
  • pctincrease: Porcentaje en el que crecerá la siguiente extensión antes de que se asigne, en relación con la última extensión utilizada (50).
  • pctfree: porcentaje de espacio libre para actualizaciones de filas que se reserva dentro de cada bloque asignado al segmento (10).
  • pctused: porcentaje de utilización del bloque por debajo del cual Oracle considera que un bloque puede ser utilizado para insertar filas nuevas en él.
  • tablespace: nombre del tablespace donde se creará el segmento.

Segmentos de Datos

• Tablas
• Las filas pueden extenderse en más de un bloque (filas encadenadas).

• create table t1 (...) tablespace tbs1;

• soportan los siguientes tipos de datos:
  • char: cadenas de caracteres de longitud fija (<255).
  • varchar2: cadenas de caracteres de longitud variable (<2000)
  • number: enteros y reales de hasta 38 dígitos.
  • date: fecha y hora.
  • long: cadena de caracteres de longitud variable (<2Gb).
  • raw: versión binaria de varchar2.
  • long raw: versión binaria de long (datos multimedia).
  • rowid: dato interno (7 bytes) para direccionar filas.

Segmentos de Índices

• Acceso rápido a los datos dependiendo de la cantidad de los mismos (árboles B) .
• Las consultas que sólo referencian a columnas indexadas se resuelven en el índice.
• Control de unicidad (automáticos con clave primaria).
• Cada índice ocupa un segmento independiente del segmento de datos.
• Deberían estar en tablespace distinto al de los datos, para mejorar el rendimiento.

Segmentos de Rollback

• Son objetos internos de la BD.
• Permiten efectuar la restauración de las transacciones no validadas.
• Aseguran la consistencia en lectura.
• Estructura de los registros:
  • Identificador de la transacción.
  • Dirección del bloque.
  • Número de fila.
  • Número de columna.
  • Valor del dato antiguo (antes de ser modificado).
• Una BD no puede arrancar si no puede acceder al menos a un segmento de rollback.
• Si la BD tiene múltiples tablespaces, deben existir al menos dos segmentos de rollback.
• Cada segmento de rollback debe tener al menos dos extensiones, reutilizables de manera cíclica.
• Los segmentos de rollback son un objeto compartido de la BD, aunque se puede asinar un segmento de rollback particular a una transacción dada.

Segmentos Temporales

• Creados por Oracle para un uso temporal cuando debe realizar una ordenación que no le cabe en memoria, en las operaciones: create index, order by, group by, distinct, union, intersect, minus.
• Son eliminados cuando la sentencia finaliza.

Segmentos de Bootstrap

• Se crea en SYSTEM.
• Contiene definiciones del Diccionario para sus tablas, que se cargan al abrir la BD.
• No requiere ninguna acción por parte del DBA.
• No cambia de tamaño.

Comando Truncate

• Permite borrar todas las filas de una tabla sin borrar la estrutura del objeto.
• No requiere proceso de rollback ni redolog.
• Los índices son también truncados.

Comando Analize

• Permite recoger estadísticas sobre tablas, índices y otros objetos de la BD que luego utilizará el optimizador.
• Almacena estadísticas en el Diccionario.
• Debe ser ejecutado periódicamente por el dba.
• Se pueden analizar todos los objetos de un usuario dado.