Oracle体系结构学习之存储结构(二)：逻辑存储结构

一、block - 块

块是Oracle中最小的空间分配单位。数据行、索引条目或临时排序结果就存储在块中。

块格式

• 块开销(block overhead)：不存放数据，是由oracle管理块本身
  • 首部(block header)：描述数据块的基本信息：包括磁盘地址、块所属段的类型。对于事务管理的块，块头包含有当前活动的和历史事务信息。 (ITL: 事务槽）事务槽中记载事务ID，事务对应回滚段和事务是否提交
  • 表目录(Table directory)：描述这个数据块存放的是哪个表的信息；对于堆组织表（heap-organized table）,此目录包含其行存储在该块中的表的元数据。多个表可以将行存储在相同的块中。
  • 行目录(Row directory)：包含块中行的描述信息，这是一个指针数组，指向块中数据部分中的行
• 空闲空间(free space)
• 数据
• 尾部

二、extent - 区

区是oracle数据库存储空间分配的逻辑单元，由连续的oracle数据块组成；连续的效果是能够减少磁盘寻道次数，提高读取的效率。oracle给一个表分配段的时候是以区为单位

三、segment - 段

段是占用存储空间的数据库对象。占用存储空间的每一个对象最后都会存储在一个段中，此外还有回滚段(rollback segment)、临时段(temporary segment)、聚簇段(cluster segment)、索引段(index segment)等。

段、区和数据块之间的关系：

四、tablespace - 表空间

表空间是Oracle中的逻辑存储容器，其中包含有段，每个段都只属于一个表空间，一个表空间中可能有多个段。

表空间的分类：逻辑上，oracle按照存储数据的用途不同

• 系统(system)表空间：存放数据字典、以v$开头的包含管理信息的表和视图、存储对象例如触发器、存储过程等
• 系统辅助(sysaux)表空间：存放的是相对不是很重的系统信息 ，比如一些数据库组件，如果挂掉，会有部分功能无法使用
• undo表空间
  • undo data指的就是数据被修改之前的镜像
  • 作用：
    • 实现rollback
    • 实现一致读(consistent read)(构建cr块)
    • 实现闪回的功能
    • 实例恢复 (如果有未提交的事物的话，需要使用undo将其回复到和数据文件一致的数据)
• 用户表空间（users，example）
• 临时表空间（temp）
  • 分类：
    • 基于事物的临时表空间
    • 基于会话级别的表空间
  • 作用
    • 用于存放临时数据
    • 用于排序
      • 排序是在PGA（sort area区域用于排序）(当空间不足就会使用临时表空间)
      • order by
      • 索引(因为索引是有序的)
  • 应用：
    • 可以为oracle的每一个用户分配一个临时表空间，这样做较浪费；
    • 可以使用临时表空间组，可减少资源的浪费，做法是将一个临时表空间组（有两个成员），分配给三个人使用

小结

1. 数据库由一个或多个表空间组成。
2. 表空间由一个或多个数据文件组成。这些文件可以是文件系统中的cooked文件、原始分区、ASM管理的数据库文件，或集群文件系统上的文件。表空间包含段。
3. 段(TABLE、INDEX等）由一个或多个区段组成。段在表空间中，但是可以包含这个表空间中多个数据文件中的数据。
4. 区是磁盘上一组逻辑连续的块。区段只在一个表空间中，而且总是在该表空间内的一个文件中。
5. 块是数据库中最小的分配单位，也是数据库使用的最小I/O单位。