Oracle数据库的逻辑与物理存储结构

数据库存储架构

Oracle数据库的存储架构包括以下文件：

控制文件 (Control Files)

• 记录数据库的物理结构，包括数据文件和重做日志文件的信息。
• 示例：control01.ctl，control02.ctl。
• 实例：当数据库启动时，Oracle会读取控制文件，以确定数据库的物理文件结构和状态。

数据文件 (Data Files)

• 存储数据库的实际数据。
• 示例：users01.dbf，system01.dbf。
• 实例：一个包含用户信息的表会将数据存储在users01.dbf文件中。

在线重做日志文件 (Online Redo Log Files)

• 记录所有对数据库的更改，用于恢复数据。
• 示例：redo01.log，redo02.log。
• 实例：当用户对数据库进行插入操作时，变更记录会写入在线重做日志文件，以便在崩溃后进行恢复。

归档重做日志文件 (Archived Redo Log Files)

• 保存已填满的重做日志文件，用于长期数据恢复。
• 示例：arch_20230715_001.arc。
• 实例：为了确保数据恢复能力，Oracle会定期将在线重做日志文件归档到归档重做日志文件中。

备份文件 (Backup Files)

• 数据库的备份文件，用于恢复。
• 示例：full_backup.bak。
• 实例：定期备份数据库，以防止数据丢失。

初始化参数文件 (Initialization Parameter File)

• 配置数据库启动时的参数。
• 示例：init.ora。
• 实例：可以通过初始化参数文件配置内存分配、进程数量等参数。

密码文件 (Password File)

• 存储数据库管理员密码。
• 示例：orapwd。
• 实例：通过密码文件控制谁可以以管理员身份连接到数据库。

日志和跟踪文件 (Log and Trace Files)

• 记录数据库操作日志和错误跟踪。
• 示例：alert.log，trace.trc。
• 实例：alert.log记录了数据库启动、关闭及其他重要事件。

段、区和块

段 (Segments)

• 存在于表空间中，是一组用于存储特定逻辑结构的区。
• 示例：表段、索引段、撤销段、临时段。
• 实例：一个包含客户数据的表段。

区 (Extents)

• 段由多个区组成，每个区包含连续的数据块。
• 示例：每个表的区数量会随着数据的增加而增加。
• 实例：当表的数据增长时，数据库会分配新的区来存储更多的数据。

数据/撤销块 (Data/Undo Blocks)

• 区由多个数据/撤销块组成，每个块映射到磁盘块。
• 示例：数据块存储实际的数据行，撤销块存储数据修改前的值。
• 实例：一个数据块包含一个或多个数据行。

段的类型

表和簇 (Table and Cluster)

• 用于存储表和簇的数据。
• 示例：用户数据表。
• 实例：一个包含订单信息的表段。

索引 (Index)

• 用于存储索引数据。
• 示例：主键索引、唯一索引。
• 实例：一个索引段加速了对客户数据表的查询操作。

撤销 (Undo)

• 用于存储事务的撤销信息。
• 示例：事务回滚段。
• 实例：撤销段用于存储在事务期间修改的数据的原始值，以便在需要时撤销事务。

临时 (Temporary)

• 用于存储临时数据。
• 示例：临时表空间段。
• 实例：临时段用于存储排序操作中间结果的数据。

数据在表中的存储

• 表数据存储在表空间中的段内，段由区组成，区由数据块组成。
• 数据块中包括块头、空闲空间和行数据。
• 示例：一个表包含多个行，行存储在数据块中。

图示：

• Table A和Table B各自有自己的段。
• 段包含多个区，区包含多个块，块包含实际的数据行。

数据块内容

• 数据块由块头、空闲空间和行数据组成。
• 块头包含管理信息，空闲空间用于插入新数据，行数据存储实际数据。
• 示例：一个数据块的头部包含块的标识信息，中间是空闲空间，底部是行数据。

延迟段创建的优点

DEFERRED_SEGMENT_CREATION = TRUE 是默认设置

• 延迟段创建是表、索引和分区的默认设置。
• 实例：创建一个新表时，不会立即分配段。

段创建流程

• 表创建时：进行数据字典操作，但不创建段。
• DML操作时：才会创建段。
• 实例：只有在对表进行插入操作时，段才会被创建。

优点

• 节省磁盘空间。
• 提高大型应用程序的安装时间。
• 实例：通过延迟段创建，可以减少未使用段对磁盘空间的浪费。

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