Расширение файла базы данных oracle
Обновлено: 01.07.2024
Oracle Database — это объектно-реляционная СУБД (система управления базами данных), созданная компанией Oracle. В настоящее время она имеет множество разных версий и типов. Однако в этой статье мы поговорим не о видах баз данных Oracle, а о структуре и основных концепциях, которые относятся к СУБД Oracle Database. Поняв архитектуру СУБД Oracle, вы заложите фундамент, необходимый для понимания прочих средств (а они весьма обширны), предоставляемых базой данных Oracle.
Базы данных Oracle: экземпляры и сущности
СУБД Oracle Database включает в себя физические и логические компоненты. Особого упоминания заслуживает понятие экземпляра. Замечено, что некоторые используют термины «база данных» и «экземпляр» в качестве синонимов. Да, это взаимосвязанные, но всё же разные вещи. База данных в терминологии Oracle — это физическое хранилище информации, а экземпляр — это программное обеспечение, которое работает на сервере и предоставляет доступ к информации, содержащейся в базе данных Oracle. Экземпляр исполняется на конкретном сервере либо компьютере, в то самое время как база данных хранится на дисках, подключённых к этому серверу:
При этом база данных Oracle является физической сущностью, состоящей из файлов, которые хранятся на дисках. В то же самое время, экземпляр – это сущность логическая, состоящая из структур в оперативной памяти и процессов, которые работают на сервере. Экземпляр может являться частью только одной базы данных. При этом с одной базой данных бывает ассоциировано несколько экземпляров. Экземпляр ограничен по времени жизни, тогда как БД, условно говоря, может существовать вечно.
Также стоит заметить, что у пользователей нет прямого доступа к информации, которая хранится в базе данных Oracle — они должны запрашивать эту информацию у экземпляра Oracle.
Если упрощённо, то экземпляр — это мост к базе данных, а сама БД – это остров. Когда экземпляр запущен, мост работает, а данные способны попадать в базу данных Oracle и покидать её. Если мост перекрыт (экземпляр остановлен), пользователи не могут обращаться к базе данных, несмотря на то, что физически она никуда не исчезла.
Структура базы данных Oracle
База данных Oracle включает в себя: — табличные пространства; — управляющие файлы; — журналы; — архивные журналы; — файлы трассировки изменения блоков; — ретроспективные журналы; — файлы резервных копий (RMAN).
Табличные пространства Oracle
Любые данные, которые хранятся в базе данных Oracle, просто обязаны существовать в каком-либо табличном пространстве. Под табличным пространством (tablespace) понимают логическую структуру, то есть вы не сможете попросить ОС показать вам табличное пространство Oracle.
При этом каждое табличное пространство включает в себя физические структуры, называемые файлами данных (data files). Одно табличное пространство Oracle способно содержать один либо несколько файлов данных, в то время как каждый файл данных может принадлежать лишь одному tablespace. Создавая таблицу, мы можем указать, в какое именно табличное пространство мы её поместим — Oracle находит для неё место в каком-нибудь из файлов данных, которые составляют указанное табличное пространство.
На рисунке ниже вы можете посмотреть на соотношение между файлами данных и табличными пространствами в базе данных Oracle.
Создавая новую таблицу, мы можем поместить её в табличное пространство DATA1 либо DATA2. Таким образом, физически наша таблица окажется в одном из файлов данных, которые составляют указанное табличное пространство.
Файлы базы данных Oracle
База данных Oracle может включать в себя физические файлы 3-х основных типов: • control files — управляющие файлы; • data files — файлы данных; • redo log files — журнальные файлы либо журналы.
Посмотрим на отношения между ними:
В управляющих файлах содержится информация о местонахождении других физических файлов, которые составляют базу данных Oracle, — речь идёт о файлах данных и журналов. Также там хранится важная информация о содержимом и состоянии БД Oracle. Что это за информация: • имя базы данных Oracle; • время создания БД; • имена и местонахождение журнальных файлов и файлов данных; • информация о табличных пространствах; • информация об архивных журналах; • история журналов, порядковый номер текущего журнала; • информация о файлах данных в автономном режиме; • информация о резервных копиях, контрольных точках, копиях файлов данных.
При этом функция управляющих файлов не ограничивается хранением важной информации, нужной при запуске экземпляра, — полезны они и в процессе удалении БД Oracle. К примеру, уже с версии Oracle Database 10g можно посредством команды DROP DATABASE удалить все файлы, которые перечислены в управляющем файле БД, включая сам управляющий файл.
Инициализация СУБД Oracle
Когда вы запускаете экземпляр Oracle, происходит считывание параметров инициализации. Параметры определяют, каким образом базе данных Oracle следует использовать физическую инфраструктуру и прочую конфигурационную информацию об экземпляре.
Как правило, инициализационные параметры хранятся в файле параметров инициализации экземпляра (обычно это INIT.ORA) либо, начиная с Oracle9i, в репозитории, называемом файлом параметров сервера (SPFILE). С выходом каждой новой версии Oracle число обязательных параметров инициализации уменьшается.
Кстати, в дистрибутиве Oracle можно найти пример файла инициализации, который пригоден для запуска базы данных. Также можно воспользоваться специальной программой Database Configuration Assistant (DCA) — она подскажет обязательные значения.
Более подробную информацию смотрите в официальной документации для СУБД Oracle Database.
Файлы данных
Все данные в базе данных Oracle сохраняются в файлах данных. Все таблицы, индексы, триггеры, последовательности, программы на PL/SQL, представления - все это находится в файлах данных. И хотя эти и другие объекты базы данных логически содрежатся в табличных пространствах, в дейстительности они сохраняются в файлах на жестком диске компьютера.
Файлы данных обязательный дисковый компонент. В каждой базе данных Oracle имеется по крайней мере один файл данных (но обычно их бывает больше). Если вы создаете в Oracle таблицу и заполняете ее строками, Oracle помещает эту таблицу и строки в файл данных. Каждый файл данных может быть связан только с одной базой данных.
У каждого файла данных имеется специальный формат, внутренний для программногообеспечения Oracle. Важно отдавать себе отчет в том, что файл данных состоит из заголовка и свовокупности блоков. Заголовок файла данных Oracle содержит несколько структур, в том числе и идентификатор базы данных, номер и имя файла, тип файла, SCN создания и состояния файла.
Данные в файлы вносятся исключительно средствами Oracle.
Получить некоторые данные по файлам данных, можно выполнив команды:
SQL> desc v$datafile;
Последний раз редактировалось Marley; 06.06.2011 в 12:06 .Оперативные файлы журналов повтора (Online Redo Log Files)
Оперативные файлы журналов повтора - предназначены для записи всех изменений, выполненных над данными базы данных Oracle. Используется для хранения на диске информации для повторного выполнения операций.
Для комплютера выполнить задачи повтоно - означает выполнить ее точно так, как она выполнялась в предыдущий раз. Поэтому назначение оперативного файла журнала повтора заключается в сохранении информации об изменениях в базе данных таким, образом, чтобы позже их можно было повторить.
Каждая база данных должна иметь не менее двух оперативных файлов журналов потора. Текущий файл постепенно заполняется, после его заполнения (или переключения некоторыми командами), база данных приступает к записи в следующий файл. Эта операция называется переключением журналов.
Посколько файлы повтора необходимы для выполнения восстановления базы данных и являются критичными, их объединяют в группы. Запись происходит одновременно в файлы одной группы.
SQL> desc v$logfile;
// Группа, расположение, статус, размер в мегабайтах.
Архивные файлы журналов повтора
Как только оперативный файл журнала повтора оказывается заполнен, программное обеспечение сервера Oracle начинает запись в следующий файл. Эта операция повторяется, как следствие информация в оперативных файлах журнала многократно перезаписывается.
Если необходимо сохранить историю изменений, нужно, чтобы после переключения журналов сохранялась их копия. Для этого достаточно перевести работу базы данных в реми работы ARCHIVELOG.
Архивные файлы журналов повтора жизненно важны при воссатновлении. Если часть базы данных потеряна или повреждена, то для устранения повреждений обычно треуется несколько архивных журналов. Файлы журналов повтора должны применяться к базе данных последовательно. Если один из архивных файлов журналов повтора пропущен, то остальные архивные файлы журналов не могут использоваться. Храните все свои архивные файлы журналов потора с момента выполнения последенй резервной копии. Файлы журналов постепенно накапливаются и разрастаются. Иногда необходимо их удалять. Все операции с данными файлами выполняются исключительно средствами базы данных.
SQL> desc v$archived_log;
SQL> select name from v$archived_log;
Последний раз редактировалось Marley; 06.06.2011 в 13:07 .Управляющие файлы
Поскольку база данных Oracle является физическим набором связанных файлов данных, то для их синхронизации и контроля требуется особые методы. Для этих целей используются управляющие файлы.
База данных Oracle может иметь один или несколько управляющих файлов. Если имеется несколько управляющих файлов, все они должны быть абсолютно идентичными. При каждом запуске базы данных Oracle читает информацию управляющего файла, а при каждом изменении размещения или добавления новых файлов данных и журналов базы данных обновляет управляющий файл.
SQL> desc v$controlfile;
SQL> select name from v$controlfile;
Последний раз редактировалось Marley; 06.06.2011 в 13:16 .Файлы параметров (pfile, spfie) обязательный дисковый компонент. Используется для конфигурирования действий Oracle во время эксплуатации. Для того, чтобы запустить экземпляр базы данных, Oracle должен прочесть файл параметров и определить, какие параметры инициализации установлены для этого экземпляра. В файле параметров содержатся многочисленные параметры и их установленные значения. Oracle считывает файл параметров при запуске базы данных. Можно создать несколько файлов параметров, каждый будет соответствовать различным конфигурациям экземпляра, которые могут быть использованы в различные моменты времени.
spfile - бинарный файл, который используется сервером Oracle при старте.
pfile - текстовый файл с параметрами, будет использоваться при старте, если не будет найден spfile.
При старте, Oracle считает файл spfileora112.ora. (файл серверных параметров). Преимущество spfile заключается в том, что при работе с базой данных, любые изменения в базе касающиеся изменения параметра системы, автоматически записываются в данный файл.
Если используется pfile, для сохранения изменений, необходимо либо "руками вносить эти изменения" в файл, либо выполнять команды для создания данных файлов из текущей системы.
// создания pfile из памяти (в 11 версии Oracle)
SQL> Create pfile from memory;
// создать pfile из spfile
SQL> Create pfile from spfile;
Файлы паролей необязательный файл, используется для защиты информации о подключениях привилегированных пользователей. Если отсутствует, то вы можете выполнять администрирование своей базы данных, только локально. Кроме того, с его помощью контролируется количество привилегированных подключений для управления в одно и то же время.
$ ls /u01/app/oracle/product/11.2/dbs/orapw*
/u01/app/oracle/product/11.2/dbs/orapwora112
Alert log и трассировочные файлы
При работе базы данных события и ошибки регистрируются в текстовых файлах на сервере базы данных. Файл журнала предупреждений (alert log) нужен администратору базы данных для отслеживания важнейших фействий с базой данных - наподобие открытия и закрытия базы данных, установления параметров загрузки базы данных и переключения оперативных журналов повтора. Также в эти файлы записываются многие ошибки базы данных для последующего расследования их причин. Любые структурные изменения базы данных также регистрируются в файле журнала предупрежденияй.
// в 11 версии базы данных
$ ls /u01/app/oracle/diag/rdbms/ora112/ora112/alert
log.xml
Когда возникает ошибка базы данных, может генерироваться файл трассировки (trace file). Они содержит подробную информацию о возникновении ошибки.
// в 11 версии базы данных
/u01/app/oracle/diag/rdbms/ora112/ora112/trace
База данных Oracle как таковая представлена набором файлов разных типов, в которых собственно хранятся различные данные. Ниже кратко расскажу о том, что представляют собой эти типы файлов и чем файлы каждого типа могут быть нам полезны:
- Файлы данных. В этих файлах хранятся собственно сами данные в виде таблиц, индексов, триггеров и прочих объектов. Файлы данных являются наиболее важными во всей базе данных. В стандартной базе должно присутствовать минимум два файла данных: для системных данных (табличное пространство SYSTEM) и для пользовательских данных (табличное пространство USER). В табличном пространстве SYSTEM хранятся пароли всех пользователей в зашифрованном виде.
- Файлы журнала повторного выполнения (redo logs). Файлы журнала повторного выполнения очень важны для базы данных Oracle. В них записываются все транзакции базы данных. Они используются только для восстановления данных в самой базе при сбое экземпляра. В журналах повторного выполнения можно обнаружить множество критичной информации, о существовании которой рядовой администратор мог и не задуматься, в том числе и пароли пользователей. . В этих файлах определено местонахождение файлов данных и другая информация о состоянии базы данных. Управляющие файлы должны быть хорошо защищены. Наиболее важным является файл параметров инициализации экземпляра, потому что без него не удастся запустить экземпляр. Остальные файлы, такие как LISTENER.ORA, SQLNET.ORA, PROTOCOL.ORA, NAMES.ORA и пр., связаны с поддержкой сети и так же очень важны. В этих файлах можно обнаружить множество полезной информации для проникновения в СУБД.
- Временные файлы. Временные файлы используются для хранения промежуточных результатов действий над большим объемом данных в случае, если в оперативной памяти для этого не хватает места. Во временных файлах можно обнаружить содержимое временных таблиц и построенных по ним индексов. Временные файлы могут оказаться полезными в процессе расследования инцидентов или при восстановлении важной информации, удаленной из базы данных.
- Файлы паролей. Используются для аутентификации пользователей, выполняющих удаленное администрирование СУБД по сети. Более детально о них мы будем говорить позже.
Как видно, с точки зрения безопасности каждый приведенный выше тип файлов имеет большое значение, поскольку каждый из них можно попробовать взломать при определенных условиях и возможностях.
Вот, наконец, с системными, объектами мы немного разобрались, теперь пора переходить к объектам, которые имеют названия "пользовательские объекты БД". Пользовательские объекты это те объекты, которые содержатся в контексте БД, собственно для них сама БД и создавалась. Этот тип объектов не находится в исключительном ведении самой БД, а скорее в ведении пользователей самой БД. К такого рода объектам в частности, относятся и файлы данных, так как при создании табличных пространств, создаются и файлы данных, но файлы данных являются так же "физическими объектами БД", об этом не следует забывать. Итак, рассмотрим первое понятие - "файлы данных".
Файл данных БД, представляет собой реальный файл, операционной системы. Он доступен для просмотра, но выполнять с ним какие либо действия рекомендуется только с помощью средств БД! Файлы данных хранят "табличные пространства", что это такое чуть позже, а пока скажу только, что один файл данных хранит только одно "табличное пространство"! А создаются файлы данных с помощью, команд CREATE TABLESPACE и ALTER TABLESPACE. Размер, этих файлов определяется при создании и может быть изменен в процессе работы, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, но не меньше чем объем данных, которые в нем находятся! Так же, если вы создали файл данных (объявив новое табличное пространство), скажем 20Мгб, то файл и будет размером 20Мгб, не смотря на то, что будет в нем, таблица с одной строкой или с миллионом строк! Просмотреть все файлы данных ("табличные пространства") можно заглянув в каталог, C:\Oracle\ORADATA\proba, все файлы с расширением dbf и есть файлы данных или "табличные пространства". Либо можно дать, такой запрос в SQL*Plus, естественно войдя пользователем SYSTEM с паролем MANAGER:
Отсюда хорошо видно, что мы имеем 6-ть файлов данных, или - "табличные пространства".
Итак, что это такое? Это собственно и есть те самые файлы данных, основные табличные пространства, которые создаются при автоматической установке БД, хорошо видно из предыдущего запроса, а именно:
- SYSTEM - хранит все словари данных и системные объекты.
- USERS - для хранения пользовательских объектов.
- INDX - табличное пространство для организации индексов БД.
- RBS - табличное пространство сегментов отката.
- OEM_REPOSITORY - специальное пространство, которое использует администратор БД (чуть позже).
- TEMP - для нужд, остальных пространств.
Данная классификация весьма не полная, но пока это, для того чтобы было понятнее. Табличные пространства, это еще одна сущность сервера БД Oracle. То есть вся система собственно и базируется на табличных пространствах. Их основное отличие от файлов данных, это то, что табличное пространство может содержать несколько файлов данных, по этому не путайте эти два понятия! Табличное пространство, следуя строгим определениям, не что иное, как логическая структура, используемая для группировки данных с однотипными методами доступа. Надеюсь это понятно. Так же табличные пространства, это основные объекты операций резервного копирования и восстановления. Кстати, есть скептики, которые считают, что разделение табличных пространств на отдельные файлы системы не очень хорошо, но с этим можно поспорить, если учитывать физическую структуру БД. Хотя в таких БД как InterBase, Access, все хранится в одном физическом файле. Но это не всегда оправдывает себя. И структура организации табличных пространств группой файлов все же имеют свое преимущество. Так же, данные о табличных пространствах можно получить с помощью такого запроса:
Как видите, мы снова, воспользовались, словарем данных, который так же хранится в табличном пространстве SYSTEM. Надеюсь теперь понятно, что же такое табличное пространство. :)
Теперь - "расширения" (extents). Сформулирую сразу. Расширения - это объекты информационной структуры данных, образованные непрерывными блоками БД Oracle, одним или несколькими. Так как каждый сегмент БД состоит из одного или нескольких расширения, "экстентов". Скажу прямо, у меня долго был туман в голове, прежде чем я все-таки понял, что такое расширение. Во-первых, что такое "сегмент", забегая чуть вперед, (это приходится делать постоянно, так как без этого не обойтись!) это созданный пользователем объект БД, а именно таблица, процедура, функция и т.д. Каждый сегмент, имеет одно или несколько расширений, количество расширений для сегмента БД, зависит от параметра CREATE. Так вот объясняю понятнее. Допустим, вы создавали таблицу учета избирателей по округу. Вы создали таблицу, затем стали заливать в нее данные, что-то получилось, что-то не получилось. Вы добавляли записи, удаляли, меняли, структуру таблицы и т.д. в результате у вас получился полный хаос в табличном пространстве, ваша таблица, по мере заполнения и создания, стала занимать скажем 1000000 блоков, в пяти расширениях. Если эта таблица, после того как вы закончили имеет, скажем, 2000000 записей, но находится в таком плачевном состоянии, то сделать к ней производительный запрос вряд ли удастся, если ее даже оптимизировать и проиндексировать. Я поступал так. После того, как моя таблица была готова, я создавал, новое табличное пространство и заливал туда мою готовую таблицу в результате все ложилось, одним расширением ("экстентом")! То есть таблица не имела рваных блоков и расширений. Что собственно неизбежно при создании. Сейчас есть более элегантные методы "переукладки" табличного пространства, например, в Oracle 9i такое средство администрирования, как Enterprise Manager может оптимизировать табличное пространство, как speeddisk в Windows! Но как это делается "ручками" тоже полезно знать, если вы истинный администратор БД! Вот собственно, что такое "расширение":
- 1 - Это цепочка блоков образующих расширение или экстент.
- 2 - Это само расширение.
- 3 - Это, какое-либо табличное пространство.
Вот такое приближенное изображение РАСШИРЕНИЯ в структуре БД. Так же если, дать запрос вот такого вида, то можно получить характеристику расширений для пользователя MILLER. Здесь к стати сразу ясно, что такое SEGMENT! Именно то, что я и говорил раньше:
Читайте также: