oracle块盘区段

oracle块、盘区、段

本章主要介绍Oracle数据库的逻辑存储结构及其关系，包括以下内容

一、介绍data block，extent，segment

二、Data Block综述

三、Extent综述

四、Segment综述

一、介绍

数据块(Block)：数据块是oracle的存储单位，也叫逻辑块，oracle块，是物理磁盘的一个空间。区(Extent)：一组数据块构成一个区。

段(Segment)：由一组区构成，被分配到一个特定的数据结构中，段只能存储于一个表空间中，不能跨越表空间存储

当构成一个段的所有区空间满了后，系统需要分配其他的区给该段以便存储数据，这些新增的区可能是临近的也可能不是临近的。

段以及构成段的所有区只能存在于一个表空间中，但是段是可以跨越数据文件的，而区是不能跨越数据文件的。

如果分配一个区到一个特定的场合，那么区所包含的数据块同时也被分配过去。

如果区没有被分配到一个特定的场合，那么他所对应的数据块只有在高水位线改变的时候才会被分配。

高水位线是段中使用和为使用空间的一个分界线。

二、数据块综述

oracle通过数据块管理数据文件中的存储空间。数据块是数据存储的最小单位。在操作系统中，数据都是以位的方式进行存储。

每个操作系统都有个block size，而oracle中的data block size是操作系统数据块大小的倍数。在oracle中，数据块的大小由

初始化参数db_block_size决定。

数据块包含了header（包含基本信息，比如块地址，段类型），table directory（），rowdirectory，free space，row data

其中header，table directory，row directory统称为overhead，overhead大小有些固定有些可变，平均下来overhead大小

在84--107bytes之间。

row data包含table data或者index data。row可以跨越block

free space分配给那些需要增加额外空间以便insert或者update数据。

Free Space Management

可以手动或者自动管理。bitmap方式对空间进行管理。当创建本地化管理表空间后，段空间即为自动管理，同时在该表空间

创建的其他段也同样为自动管理。

当free space不连续时，向该段insert数据，oracle会对这些不连续的block进行压缩、接合处理，这将降低数据库的性能，

因此仅到出现block不连续时，数据库才会做如此操作。

Row Chaining and Migrating

当一条记录特别大，一个block不足以存储时，oracle会把这条记录存储在多个block中，并且把这些block连接起来，当成一个block

处理，这种情况在long和long raw型中经常出现。

当一条记录存储在一个block中，现被update，该blcok的空闲空间被占满，那么oracle将把这条记录从以前的block中移动到一个

新的block中存储，row id将不会改变。

当以上两种情况发生时

，I/O性能会降低，因为oracle查询这条记

录时将扫描不止一个block

PCTFREE PCTUSED

The PCTFREE parameter sets the minimum percentage of a data block to be reserved as free space for possible updates to rows that already exist in that block. PCTFREE定义一个数据块的最小空闲百分比。如在create table是设置了PCTFREE20，那么这个segment中的每个数据块空间最多被insert占用到80%，剩下的20%，用来给update 已经存在于该块中的数据用。

The PCTUSED parameter sets the minimum percentage of a block that can be used for row data plus overhead before new rows are added to the block.

PCTUSED定义一个数据块能被insert时的该块最小的空间占用百分比。如在create table时设置了PCTUSED40，那么只有当占用百分比小于40%时，该块才能再次被insert数据。

此时感觉PCTFREE和PCTUSED有些矛盾，且看下面的定义。

PCTFREE、PCTUSED一起作用

在一个新分配的块中能用于insert的空间为块大小减去块头（overhead）及PCTFREE空间的总和后剩下的空间。update可以使一个数据块的可用空间小于PCTFREE。

每个data segment或者index segment都有多个free list，只有那些空闲空间大于PCTFREE 且使用空间小于PCTUSED的块才会存在于FREE list中，可被选用。当发起insert时，ORACLE 会检查free list中第一个可用块，当该块的空闲空间不足以满足该insert,该块将被ORACLE从该free list中丢弃。当insert并发时，一个段有多样的freelist可以减少对freelist的竞争。当一个新的块被用来insert时，最多能被使用到80%的空间，剩下20%用来update已经存在于该块中的数据，当占用率到了80%以后，如果该块的使用率一直在40%以上，那么将不能在insert into数据到该块中。只要当该块的使用率变化到40%以下时，该块才会出现在free list 中，且该块才可能被再次insert into数据，且最多insert到80%。

当delete或者update发生后，oracle会检查该块的可用空间，如果可用空间小于PCTUSED 时，该块将被放到freelist中的起始位置供该事务使用，当commit后，可以被其他的transaction使用。

三、extent综述

extent是数据库分配存储空间的一个逻辑单位，extent组成segment，构成段的extent的空间被使用完后，数据块立即分配新的区给segment使用。

When Extents Are Allocated

当创建一个表时，Oracle会分配一个初始的且指定block数量的extent给这个segment，即