ORACLE數據庫碎片的整理

　　Oracle 作為一種大型數據庫，廣泛應用于金融、郵電、電力、民航等數據吞吐量巨大，計算機網(wǎng)絡(luò )廣泛普及的重要部門(mén)。對于系統管理員來(lái)講，如何保證網(wǎng)絡(luò )穩定運行，如何提高數據庫性能，使其更加安全高效，就顯得尤為重要。作為影響數據庫性能的一大因素 -- 數據庫碎片，應當引起 DBA 的足夠重視，及時(shí)發(fā)現并整理碎片乃是 DBA 一項基本維護內容。

　　1、碎片是如何產(chǎn)生的

　　當生成一個(gè)數據庫時(shí)，它會(huì )分成稱(chēng)為表空間( Tablespace )的多個(gè)邏輯段( Segment )，如系統( 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)數據范圍( 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(mǎn)數據時(shí)，段會(huì )請求增加另一個(gè)范圍。這樣的擴展過(guò)程會(huì )一直繼續下去，直到達到最大的范圍值，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)段的數據可被存在單一的一個(gè)范圍中。這樣，所有的數據存儲時(shí)靠近段內其它數據，并且尋找數據可少用一些指針。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的，如圖〈 1 〉。當要滿(mǎn)足一個(gè)空間要求時(shí)，數據庫不再合并相鄰的自由范圍(除非別無(wú)選擇)， 而是尋找表空間中最大的自由范圍來(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：

　　ORACLE數據庫碎片整理

　　2、碎片對系統的影響

　　隨著(zhù)時(shí)間推移，基于數據庫的應用系統的廣泛使用，產(chǎn)生的碎片會(huì )越來(lái)越多，將對數據庫有以下兩點(diǎn)主要影響：

　　1)導致系統性能減弱

　　如上所述，當要滿(mǎn)足一個(gè)空間要求時(shí)，數據庫將首先查找當前最大的自由范圍，而 " 最大 " 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，從而導致表空間中的速度障礙，使數據庫的空間分配愈發(fā)遠離理想狀態(tài);

　　2)浪費大量的表空間

　　盡管有一部分自由范圍(如表空間的 pctincrease 為非 0 )將會(huì )被 SMON (系統監控)后臺進(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，浪費了大量的表空間。

　　3、自由范圍的碎片計算

　　由于自由空間碎片是由幾部分組成，如范圍數量、最大范圍尺寸等，我們可用 FSFI--Free Space Fragmentation Index (自由空間碎片索引)值來(lái)直觀(guān)體現：

　　FSFI=100*SQRT(max(extent)/sum(extents))*1/SQRT(SQRT(count(extents)))

　　可以看出， FSFI 的最大可能值為 100 (一個(gè)理想的單文件表空間)。隨著(zhù)范圍的增加， FSFI 值緩慢下降，而隨著(zhù)最大范圍尺寸的減少， 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，在某數據庫運行腳本 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

　　---- 統計出了數據庫的 FSFI 值，就可以把它作為一個(gè)可比參數。在一個(gè)有著(zhù)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(jiàn)有效自由空間的問(wèn)題。當一個(gè)空間將要接近可比參數時(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參數 pctincrease 改為非 0 。一般將其設為 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，有必要對段的碎片進(jìn)行整理。要查看段的有關(guān)信息，可查看數據字典 dba_segments ，范圍的信息可查看數據字典 dba_extents 。如果段的碎片過(guò)多， 將其數據壓縮到一個(gè)范圍的最簡(jiǎn)單方法便是用正確的存儲參數將這個(gè)段重建，然后將舊表中的數據插入到新表，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)標志，這個(gè)標志在讀表時(shí)會(huì )引發(fā) Export 確定該表所分配的物理空間量，它會(huì )向輸出轉儲文件寫(xiě)入一個(gè)新的初始化存儲參數 -- 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，它的數據會(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，然后從輸出轉儲文件中輸入表：

　　imp user/password file=exp.dmp commit=Y buffer=64000 full=Y

　　這種方法可用于整個(gè)數據庫。

　　以上簡(jiǎn)單分析了 Oracle 數據庫碎片的產(chǎn)生、計算方法及整理，僅供參考。數據庫的性能優(yōu)化是一項技術(shù)含量高，同時(shí)又需要有足夠耐心、認真細致的工作。 對數據庫碎片的一點(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. It assumes that the user who runs the script

　　has priviledges to view the data dictionary.

　　Start of code

　　--------------------------------------

　　sqlplus /

　　prompt this script will coalesce the tablespace automatically

　　set verify off;

　　set termout off;

　　set head off;

　　spool c: empcoalesce.log

　　select alter tablespace ||TABLESPACE_NAME|| coalesce ;

　　from DBA_FREE_SPACE_COALESCED where PERCENT_EXTENTS_COALESCED <100

　　or PERCENT_BLOCKS_COALESCED<100 ;

　　spool off;

　　@ c: empcoalesce.log

　　set head on;

　　set termout on;

　　set verify on;

　　prompt Tablespaces are coalesced successfully