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数据库索引的原理到底是什么?中小企业MIS 系统的管理基本上由两大部份组成,一是前台的可视化操作,二是后台的数据库管理。
网管对前台的管理和维护工作包括保障网络链路通畅、处理MIS 终端的突发事件以及对操作员的管理、培训等,这是网管们日常做得最多、最辛苦的功课;然而MIS 系统架构中同等重要的针对数据库的管理、维护和优化工作,现实中似乎并没有得到网管朋友的足够重视,看起来这都是程序员的事,事实上,一个网管如果能在MIS 设计期间就数据表的规范化、表索引优化、容量设计、事务处理等诸多方面与程序员进行卓有成效的沟通和协作,那么日常的前台管理工作将会变得大为轻松, 因为在某种意义上,数据库管理系统就相当于操作系统,在系统中占有同样重要的位置。
这正是SQL SERVER等数据库管理系统和dBASEX 、ACCESS 等数据库文件系统的本质区别,所以,对数据库管理系统操作能力的强弱在某种程度上也折射出了网管的水平——个人认为,称得上优秀的Admin, 至少应该是一个称职的DBA (数据库管理员)。
下面以SQL SERVER(下称 SQLS )为例,将数据库管理中难于理解的“索引原理”问题给各位朋友作一个深入浅出的介绍。
其他的数据库管理系统如Oracle 、Sybase 等,朋友们可以融会贯通,举一反三。
一、数据表的基本结构建立数据库的目的是管理大量数据,而建立索引的目的就是提高数据检索效率,改善数据库工作性能,提高数据访问速度。
对于索引,我们要知其然,更要知其所以然,关键在于认识索引的工作原理,才能更好的管理索引。
为认识索引工作原理,首先有必要对数据表的基本结构作一次全面的复习。
SQLS 当一个新表被创建之时,系统将在磁盘中分配一段以8K 为单位的连续空间,当字段的值从内存写入磁盘时,就在这一既定空间随机保存,当一个8K 用完的时候,SQLS 指针会自动分配一个8K 的空间。
这里,每个8K 空间被称为一个数据页(Page ),又名页面或数据页面,并分配从0-7的页号, 每个文件的第0页记录引导信息,叫文件头(File header);每8个数据页(64K)的组合形成扩展区(Extent ),称为扩展。
oracle move高水位原理理论说明1. 引言1.1 概述本文将对Oracle数据库中的MOVE高水位原理进行深入探讨和分析。
在Oracle 数据库中,高水位是一个重要的概念,它代表了已经被使用过的数据块的最高位置。
MOVE操作是一种常用的数据库维护操作,在进行数据迁移、空间释放等操作时经常会使用到。
然而,MOVE操作对高水位有着直接而重要的影响,并且也会对数据库性能产生一定程度的影响。
1.2 文章结构本文共分为5个部分:引言、Oracle MOVE高水位原理、理论说明、实例演示与案例分析以及结论与展望。
在引言部分,我们将简要介绍文章所要讨论的主题,并概括出文章的结构和目标。
在后续各个章节中,我们将依次深入剖析了解Oracle数据库中MOVE操作与高水位之间的关系,并通过实例演示和案例分析来验证其效果。
1.3 目的本文旨在提供读者对Oracle MOVE高水位原理有全面且清晰的理解。
通过详细解释MOVE操作对高水位的影响以及数据块迁移原理等方面内容,帮助读者更好地掌握和应用这些知识。
此外,本文还将通过实例演示和案例分析,探讨MOVE操作的效果评估和优化策略,并对问题解决方案进行提供。
最后,在结论部分,我们将总结整篇文章的主要观点,并展望未来研究方向,以期为读者提供一个全面而深入的学习参考。
2. Oracle MOVE高水位原理:2.1 高水位概念解析:在Oracle数据库中,每个表都有一个高水位(High Water Mark)。
高水位是指在数据块中已被使用的最高位置,也可以理解为表的逻辑尾部。
所有数据的插入和更新操作都必须在高水位之下进行,否则将超越当前的高水位。
2.2 高水位产生与作用:当向表中插入新记录时,数据库会根据需要动态增加数据块以容纳新数据。
这些新的数据块直到达到当前高水位才能被利用。
因此,高水位的存在主要是为了管理和优化数据块的使用情况。
通过控制表的高水位,可以减少碎片化并提升存储空间的利用率。
Oracle三种高可用方案原理介绍--解决方案Oracle 三种高可用方案原理介绍一、概述Oracle因为是商用版本,所以高可用方案都已经非常成熟,主要有三种高可用方案,下边分别介绍一下。
1 RAC(Real Application Clusters)多个Oracle服务器组成一个共享的Cache,而这些oracle服务器共享一个基于网络的存储。
这个系统可以容忍单机/或是多机失败。
不过系统内部的多个节点需要高速网络互连,基本上也就是要全部东西放在在一个机房内,或者说一个数据中心内。
如果机房出故障,比如网络不通,那就坏了。
所以仅仅用RAC还是满足不了一般互联网公司的重要业务的需要,重要业务需要多机房来容忍单个机房的事故。
2 Data Guard.(最主要的功能是冗灾)Data Guard这个方案就适合多机房的。
某机房一个production 的数据库,另外其他机房部署standby的数据库。
Standby数据库分物理的和逻辑的。
物理的standby数据库主要用于production失败后做切换。
而逻辑的standby数据库则在平时可以分担production数据库的读负载。
3 MAAMAA(Maximum Availability Architecture)其实不是独立的第三种,而是前面两种的结合,来提供最高的可用性。
每个机房内部署RAC集群,多个机房间用Data Guard同步。
二、三种高可用方式工作原理1、Oracle 11G RACRAC环境与单实例最主要的区别是:.RAC的每个实例都有属于自己的SGA、后台进程。
由于数据文件、控制文件共享于所有实例,所以必须放在共享存储中。
..联机重做日志文件:只有一个实例可以写入,但是其他实例可以再回复和存档期间读取。
..归档日志:属于该实例,但在介质恢复期间,其他实例需要访问所需的归档日志。
..alter和trace日志:属于每个实例自己,其他实例不可读写。
Oracle数据库是一种关系型数据库管理系统,它采用了客户/服务器模式,可以在各种不同的评台上运行。
其运行机制和基本原理是数据库领域的重要内容,我们将通过以下几个方面来详细介绍。
1. Oracle数据库的体系结构Oracle数据库的体系结构包括实例和数据库。
实例是由一个或多个进程组成,负责处理客户端的请求和管理数据库的物理结构;数据库是由数据文件组成,用来存储数据和控制文件。
实例和数据库之间通过监听器进行通信,客户端通过监听器访问数据库。
2. Oracle数据库的运行原理Oracle数据库的运行原理包括数据库的启动和关闭过程。
数据库的启动过程包括加载实例和数据库文件、分配内存、打开数据库并监听客户端请求;数据库的关闭过程包括关闭实例和数据库文件、释放内存、关闭数据库并停止监听器。
3. Oracle数据库的存储结构Oracle数据库的存储结构包括内存结构和磁盘结构。
内存结构包括数据库SGA和PGA,SGA用来存储数据库的共享数据和控制信息,PGA用来存储客户端的私有数据;磁盘结构包括数据文件、控制文件和日志文件,数据文件用来存储数据库的数据,控制文件用来记录数据库的元数据,日志文件用来记录数据库的事务日志。
4. Oracle数据库的并发控制Oracle数据库的并发控制包括锁和多版本并发控制。
锁是用来控制对共享资源的并发访问,包括共享锁、排他锁和意向锁;多版本并发控制是一种乐观并发控制方式,每个事务都有自己的版本,可以并发访问相同的数据,不会相互影响。
5. Oracle数据库的恢复机制Oracle数据库的恢复机制包括日志文件和闪回技术。
日志文件用来记录数据库的操作,包括重做日志和撤销日志,可以用来恢复数据库的状态;闪回技术可以回滚数据库到历史状态,包括闪回查询和闪回表。
通过以上内容的介绍,我们对于Oracle数据库的运行机制和基本原理有了一定的了解。
Oracle数据库作为一种成熟的关系型数据库管理系统,其运行机制和基本原理对于数据库管理员和开发人员来说是非常重要的,可以帮助他们更好地理解、管理和优化数据库。
(转)数据块(DataBlock)原理深⼊剖析数据块(Data Block)原理深⼊剖析什么是数据块(Data Block)数据块(Oracle Data Blocks),本⽂简称为“块”,是Oracle最⼩的存储单位,Oracle数据存放在“块”中。
⼀个块占⽤⼀定的磁盘空间。
特别注意的是,这⾥的“块”是Oracle的“数据块”,不是操作系统的“块”。
Oracle每次请求数据的时候,都是以块为单位。
也就是说,Oracle每次请求的数据是块的整数倍。
如果Oracle请求的数据量不到⼀块,Oracle也会读取整个块。
所以说,“块”是Oracle读写数据的最⼩单位或者最基本的单位。
块的标准⼤⼩由初始化参数DB_BLOCK_SIZE指定。
具有标准⼤⼩的块称为标准块(S tandard Block)。
块的⼤⼩和标准块的⼤⼩不同的块叫⾮标准块(Nonstandard Block)。
同⼀中,Oracle9i及以上版本⽀持同⼀数据库中同时使⽤标准块和⾮标准块。
Oracle允许指定5种⾮标准块(Nonstandard Block)。
操作系统每次执⾏I/O的时候,是以操作系统的块为单位;Oracle每次执⾏I/O的时候,都是以Oracle的块为单位。
Oracle数据块⼤⼩⼀般是操作系统块的整数倍。
数据块的格式(Data Block Format)块中存放表的数据和索引的数据,⽆论存放哪种类型的数据,块的格式都是相同的,块由块头(header/Common and Variable),表⽬录(Table Directory),⾏⽬录(Row Directory),空余空间(Free Space)和⾏数据(Row Data)五部分组成,如下图所⽰。
块头(header/Common and Variable):存放块的基本信息,如:块的物理地址,块所属的段的类型(是数据段还是索引段)。
表⽬录(Table Directory):存放表的信息,即:如果⼀些表的数据被存放在这个块中,那么,这些表的相关信息将被存放在“表⽬录”中。
oracle数据块详细解释在Oracle 数据库中,数据块是最基本的存储单位。
理解数据块对于了解Oracle 数据存储和管理非常重要。
以下是关于Oracle 数据块的详细解释:1. 概念:-数据块是Oracle 数据库中的最小存储单位。
它是物理上连续的一组字节,通常大小为8 KB。
每个数据块都包含数据库中的数据或元数据。
2. 大小:-在大多数情况下,Oracle 数据块的大小是8 KB。
这是数据库管理的基本单位,尽管在某些情况下,可以通过特定配置进行调整。
3. 组成:-数据块通常由标头和表数据两部分组成。
标头包含元数据信息,如数据块的地址、类型和其他管理信息。
表数据包含实际的表数据。
4. 类型:-Oracle 数据块有不同的类型,包括数据块、索引块、回滚段数据块等。
每种类型的数据块用于存储不同类型的信息。
5. 逻辑结构:-逻辑上,数据块是由表空间(Tablespace)包含的,而表空间是由表(Table)组成的。
表空间是一个逻辑概念,它包含一个或多个数据文件,而数据文件则由一个或多个数据块组成。
6. 分配和释放:-当需要存储新的数据时,Oracle 数据块被动态分配给表或索引。
当数据不再需要时,数据块会被释放,以便供其他数据使用。
这种动态的分配和释放是由Oracle 数据库引擎管理的。
7. 缓存:-数据块的内容可以被缓存在内存中,这样访问数据时就不必每次都从磁盘读取。
Oracle 数据库使用数据块缓存(Buffer Cache)来提高访问性能。
8. I/O 操作:-数据块是数据库和磁盘之间数据交换的基本单位。
当需要读取或写入数据时,Oracle 将数据块从磁盘读取到内存或将内存中的数据块写回磁盘。
总体来说,Oracle 数据块是数据库中存储和管理数据的基本单位,其设计和管理对于数据库性能和可维护性至关重要。
oracle的数据读取原理
Oracle的数据读取原理主要涉及缓冲区(buffer)的使用。
Oracle使用缓
冲区来存储从磁盘读取的数据块,以便在内存中进行快速的数据查找和更新,从而减少对磁盘的IO操作。
当Oracle需要从磁盘读取一个数据块时,它首先会检查该数据块是否已经
在缓冲区中。
如果是,Oracle就会直接从缓冲区中读取数据,而不需要访
问磁盘。
如果数据块不在缓冲区中,Oracle会从磁盘读取数据块并放入缓
冲区。
Oracle使用LRU(Least Recently Used)算法来管理缓冲区中的数据块。
当一个新的数据块需要被放入缓冲区时,Oracle会选择最近最少使用的数
据块进行替换。
在查找数据块时,Oracle会使用一个叫做Hash Bucket的结构。
当从数据库文件中读取到一个数据块后,Oracle会根据该数据块的文件编号、段编号、数据块号组合到一起,通过一个内部的hash算法运算后,放到不同的hash bucket中。
每个Hash Bucket都有一个Hash chain list,保留Buffer Header中的信息。
然后通过这个list找到相应的数据块。
以上就是Oracle的数据读取原理,主要涉及缓冲区的使用和LRU算法以及Hash Bucket结构的使用。
Oracle数据块原理深入剖析-入门基础时间:20XX-03-10 00:00来源:IT168 bits编辑字体:[大中小]数据块(Oracle Data Blocks),本文简称为“块”,是Oracle最小的存储单位,Oracle数据存放在“块”中。
一个块占用一定的磁盘空间。
特别注意的是,这里的“块”是Oracle的“数据块”,不是操作系统的“块”。
Oracle每次请求数据的时候,都是以块为单位。
也就是说,Oracle每次请求的数据是块的整数倍。
如果Oracle请求的数据量不到一块,Oracle也会读取整个块。
所以说,“块”是Oracle读写数据的最小单位或者最基本的单位。
块的标准大小由初始化参数DB_BLOCK_SIZE指定。
具有标准大小的块称为标准块(Standard Block)。
块的大小和标准块的大小不同的块叫非标准块(Nonstandard Block)。
同一数据库中,Oracle9i及以上版本支持同一数据库中同时使用标准块和非标准块。
Oracle允许指定5种非标准块(Nonstandard Block)。
操作系统每次执行I/O的时候,是以操作系统的块为单位;Oracle每次执行I/O的时候,都是以Oracle的块为单位。
Oracle数据块大小一般是操作系统块的整数倍。
数据块的格式(Data Block Format)块中存放表的数据和索引的数据,无论存放哪种类型的数据,块的格式都是相同的,块由块头(header/mon and Variable),表目录(Table Directory),行目录(Row Directory),空余空间(Free Space)和行数据(Row Data)五部分组成,如下图所示。
块头(header/mon and V ariable):存放块的基本信息,如:块的物理地址,块所属的段的类型(是数据段还是索引段)。
表目录(Table Directory):存放表的信息,即:如果一些表的数据被存放在这个块中,那么,这些表的相关信息将被存放在“表目录”中。
行目录(Row Directory):如果块中有行数据存在,则,这些行的信息将被记录在行目录中。
这些信息包括行的地址等。
行数据(Row Data):是真正存放表数据和索引数据的地方。
这部分空间是已被数据行占用的空间。
空余空间(Free Space):空余空间是一个块中未使用的区域,这片区域用于新行的插入和已经存在的行的更新。
头部信息区(Overhead):我们把块头(header/mon and Variable),表目录(Table Directory),行目录(Row Directory)这三部分合称为头部信息区(Overhead)。
头部信息区不存放数据,它存放的整个块的信息。
头部信息区的大小是可变的。
一般来说,头部信息区的大小介于84字节(bytes)到107字节(bytes)之间。
数据块中自由空间的使用当往数据库中插入(INSERT)数据的时候,块中的自由空间会减少;当对块中已经存在的行进行修改(UPDATE)的时候(使记录长度增加),块中的自由空间也会减少。
DELETE语句和UPDATE语句会使块中的自由空间增加。
当使用DELETE语句删除块中的记录或者使用UPDATE语句把列的值更改成一个更小值的时候,Oracle会释放出一部分自由空间。
释放出的自由空间并不一定是连续的。
通常情况下,Oracle不会对块中不连续的自由空间进行合并。
因为合并数据块中不连续的自由空间会影响数据库的性能。
只有当用户进行数据插入(INSERT)或者更新(UPDA TE)操作,却找不到连续的自由空间的时候,Oracle 才会合并数据块中不连续的自由空间。
对于块中的自由空间,Oracle提供两种管理方式:自动管理,手动管理行链接和行迁移(Row Chaining and Migrating)行链接(Row Chaining):如果我们往数据库中插入(INSERT)一行数据,这行数据很大,以至于一个数据块存不下一整行,Oracle就会把一行数据分作几段存在几个数据块中,这个过程叫行链接(Row Chaining)。
如下图所示:如果一行数据是普通行,这行数据能够存放在一个数据块中;如果一行数据是链接行,这行数据存放在多个数据块中。
行迁移(Row Migrating):数据块中存在一条记录,用户执行UPDATE更新这条记录,这个UPDATE操作使这条记录变长,这时候,Oracle在这个数据块中进行查找,但是找不到能够容纳下这条记录的空间,无奈之下,Oracle只能把整行数据移到一个新的数据块。
原来的数据块中保留一个“指针”,这个“指针”指向新的数据块。
被移动的这条记录的ROWID 保持不变。
行迁移的原理如下图所示:无论是行链接还是行迁移,都会影响数据库的性能。
Oracle在读取这样的记录的时候,Oracle会扫描多个数据块,执行更多的I/O。
块中自由空间的自动管理Oracle使用位图(bitmap)来管理和跟踪数据块,这种块的空间管理方式叫“自动管理”。
自动管理有下面的好处:◆易于使用◆更好地利用空间◆可以对空间进行实时调整块中自由空间的手动管理用户可以通过PCTFREE, PCTUSED来调整块中空间的使用,这种管理方式叫手动管理。
相对于自动管理,手动管理方式比较麻烦,不容易掌握,容易造成块中空间的浪费。
PCTFREE参数用于指定块中必须保留的最小空闲空间百分例。
之所以要预留这样的空间,是因为UPDATE时,需要这些空间。
如果UPDATE时,没有空余空间,Oracle就会分配一个新的块,这会产生行迁移(Row Migrating)。
PCTUSED也是用于设置一个百分比,当块中已使用的空间的比例小于这个百分比的时候,这个块才被标识为有效状态。
只有有效的块才被允许插入数据。
文章转载自网管网:http://.bits./pdb/oracle/20XX04/160356.htmlORACLE块的分析(一)一直以来对“块”的概念总是含混不清,从字面意义理解,只知道这是ORACLE存放数据的最小单位,然而它的内部世界如何呢,本人打算从今天开始连载几篇文档,对它进行深度分析。
通过很多文档、资料,了解到了数据库基本结构鱼刺图:基本上每个对象对应一个段(Segment),只有分区对应多个段,这里的对象包括table,index,partition 等等,段可以跨越多个数据文件。
每个段又有多个区(extent)来组成,这些区不能跨越多个数据文件,同时在系统使用过程中自动扩展。
最后是块(block),所有的数据都是存放在块中。
为了适应操作系统,每个块在创建数据库的时候默认了一个大小,这个大小一般是8K,同时在9I及其以后的版本中增加了不同大小的块参数,这将在以后的实验中体现。
先说说这个8K大小的块,一般来说,为了使得oracle运行读写数据文件的时候有一个合理的吞吐量,这里的块大小,都跟操作系统块大小设为整数倍,例如ntfs格式化的磁盘文件,每个物理块大小为4,这里oracle的块大小为8,即是代表每读取一个oracle块,其实物理上也就是读取了两个操作系统块。
这里主要指的是数据文件存放在块设备上,在实际的生产环境中,大部分情况都是将数据库安装在裸设备(RAW)也叫做原始分区之上。
关于RAW将在以后进行讲解。
通过上面这段文字,我们可以了解到ORACLE基本的存储结构,下一篇将针对块的大小与存放数据大小来做实验。
(二)上一节了解到了ORACLE的存储结构,这节讲一讲块的大小与数据存放之间的关系。
大家都知道了在ORACLE环境中,所有的对象都是存放在块中,这个块大小与存放的记录之间到底存在怎样的关系呢?做一个实验看看:创建一个表空间testcreate tablespace test datafile '/oracle/oradata/test.dbf' size 100m;创建一个用户create user test identified by test default tablespace test;创建一个表create table test.t1 (a1 number,a2 varchar2(100));检查段,可以发现在这个视图中出现了名称为T的段,段类型为TABLE,这个段里面分配了1个区,其中包含8个块,大小为64K字节。
select segment_name,blocks,extents,bytes,segment_type,tablespace_name from dba_segments where owner='TEST';SEGMENT_NAME BLOCKS EXTENTS BYTES SEGMENT_TYPE TABLESPACE_NAME---------- ---------- ---------- ---------- ------------------ ----------T 8 1 65536 TABLE TEST检查区,可以发现在这个视图中出现了一个区,区号为0,包含8个块,大小为64K字节。
select segment_name,segment_type,extent_id,blocks,bytes from dba_extents where owner='TEST';SEGMENT_NAME SEGMENT_TYPE EXTENT_ID BLOCKS BYTES---------- ------------------ ---------- ---------- ----------T TABLE 0 8 65536检查块,可以发现这里没有载入到内存的块,由此断定,在数据未写入的时候,内存中并没有存放数据的块。
select file#,block#,class#,status,xnc,objd from v$bh where ts#=12;未选定行插入10行数据,进行测试。
SQL> declare2 i number3 ;4 begin5 for i in 1..10 loop6 execute immediate 'insert into test.t values (:x,:y)' using i,i;7 end loop;8 end;9 /PL/SQL 过程已成功完成。
再次查看v$bh视图,检查内存中是否使用到了块。
select file#,block#,class#,status,xnc,objd from v$bh where ts#=12;FILE# BLOCK# CLASS# STATU XNC OBJD---------- ---------- ---------- ----- ---------- ----------1 28089 4 xcur 0 110381 28090 1 xcur 0 11038哈哈,果然出现了数据,说明在数据插入的表的时候在内存中已经载入了分配的块,同时在这些块中写入了数据,这里占用了两个块,块号分别为28089,28090,其中我们可以根据CLASS#来判断出他们属于不同类型。