Oracle 10g大檔案表空間(轉)

zhouwf0726發表於2019-03-16

作者：Fenng
日期：27-Nov-2004　
出處：http://www.dbanotes.net
版本：0.1

簡單介紹

Oracle 10g 的儲存能力有了顯著的增強。這表現在很多方面，下面介紹 10g 新增的表空間型別：大檔案 (Bigfile) 表空間。

大檔案表空間從某種角度來說提高了 Oracle 在 VLDB 上的管理能力。只有自動段空間管理的 LMT (Locally Managed Tablespaces ) 支援 BIGFILE 表空間。大檔案表空間只能包含一個檔案，但是檔案可以達到 4G 個資料塊大小。(以下用 BFT 指代 BIGFILE Tablespace。)

BFT 可以和以下儲存技術結合使用：

自動儲存管理(ASM)
LVM
OMF

理論上的 BFT 可以達到下面所列的值：

資料塊大小(單位：K) BFT 最大值(單位：T)
2k 8T
4k 16T
8k 32T
16k 64T
32k 128T

在實際環境中，這還受到作業系統的檔案系統的限制。

BFT基本操作

10g 資料庫在建立的時候，會指定預設的表空間型別。如果不特殊指定的話，預設為 SMALLFILE 型別的表空間。

SQL> SELECT *
  2    FROM database_properties                
  3   WHERE property_name = 'DEFAULT_TBS_TYPE';

PROPERTY_NAME        PROPERTY_VALUE  DESCRIPTION
-------------------- --------------- ----------------------------------------
DEFAULT_TBS_TYPE     SMALLFILE       Default tablespace type

這種情況下，如果我們建立表空間的時候不指定型別，那麼預設建立的都是 SMALLFILE 型別的表空間。可以通過 ALTER DATABASE 命令來修改資料庫預設的表空間型別：

SQL> ALTER DATABASE SET DEFAULT bigfile TABLESPACE;

Database altered.

SQL> SELECT *
  2      FROM database_properties                
  3     WHERE property_name = 'DEFAULT_TBS_TYPE';

PROPERTY_NAME        PROPERTY_VALUE  DESCRIPTION
-------------------- --------------- ----------------------------------------
DEFAULT_TBS_TYPE     BIGFILE         Default tablespace type

SQL>

SQL> ALTER DATABASE SET DEFAULT smallfile TABLESPACE;

建立 BIGFILE 型別的表空間，只需指定額外的一個引數 BIGFILE 即可，其他和原有建立表空間語法類似：

CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs
    DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs01.dbf' SIZE 5M;

DBA_TABLESPACES (USER_TABLESPACES)與 V$TABLESPACE 這兩個檢視可以檢視 BIGFILE 表空間的相關資訊。先看看 DBA_TABLESPACES 在 10g 中有了什麼變化：

SQL> desc DBA_TABLESPACES
 Name                                      Null?    Type
 ----------------------------------------- -------- ------------------------
 TABLESPACE_NAME                           NOT NULL VARCHAR2(30)
 BLOCK_SIZE                                NOT NULL NUMBER
 INITIAL_EXTENT                                     NUMBER
 NEXT_EXTENT                                        NUMBER
 MIN_EXTENTS                               NOT NULL NUMBER
 MAX_EXTENTS                                        NUMBER
 PCT_INCREASE                                       NUMBER
 MIN_EXTLEN                                         NUMBER
 STATUS                                             VARCHAR2(9)
 CONTENTS                                           VARCHAR2(9)
 LOGGING                                            VARCHAR2(9)
 FORCE_LOGGING                                      VARCHAR2(3)
 EXTENT_MANAGEMENT                                  VARCHAR2(10)
 ALLOCATION_TYPE                                    VARCHAR2(9)
 PLUGGED_IN                                         VARCHAR2(3)
 SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT                           VARCHAR2(6)
 DEF_TAB_COMPRESSION                                VARCHAR2(8)
 RETENTION                                          VARCHAR2(11)
 BIGFILE                                            VARCHAR2(3)

SQL>

和 9i 相比， DBA_TABLESPACES 檢視多了兩列：RETENTION 和 BIGFILE。其中 BIGFILE 列說明該表空間是否為 BFT：

SQL> SELECT tablespace_name, bigfile
  2    FROM dba_tablespaces;

TABLESPACE_NAME                BIG
------------------------------ ---
SYSTEM                         NO
UNDOTBS                        NO
SYSAUX                         NO
TEMP                           NO
USERS                          NO
EXAMPLE                        NO
TEST                           NO
BFTBS                          YES

8 rows selected.

V$TABLESPACE 檢視相對 9i 也增加了新的列：

SQL> desc V$TABLESPACE
 Name                                      Null?    Type
 ----------------------------------------- -------- ------------------------
 TS#                                                NUMBER
 NAME                                               VARCHAR2(30)
 INCLUDED_IN_DATABASE_BACKUP                        VARCHAR2(3)
 BIGFILE                                            VARCHAR2(3)
 FLASHBACK_ON                                       VARCHAR2(3)

其中 FlASHBACK_ON 和 BIGFILE 列都是新增的。

BFT 屬性

BFT有一些特有的屬性。

1.每個表空間只能包含一個資料檔案。如果試圖新增新的檔案，則會報告 ORA-32771 錯誤：

SQL> ALTER TABLESPACE bftbs 
  2  ADD DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 5M;
ALTER TABLESPACE bftbs
*
ERROR at line 1:
ORA-32771: cannot add file to bigfile tablespace

2.只有自動段空間管理的 LMT (locally managed tablespaces ) 支援 BFT

SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
  2      DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 5M
  3  EXTENT MANAGEMENT DICTIONARY;
CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
*
ERROR at line 1:
ORA-12913: Cannot create dictionary managed tablespace


SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
  2          DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 5M
  3      SEGMENT SPACE MANAGEMENT MANUAL;
CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
*
ERROR at line 1:
ORA-32772: BIGFILE is invalid option for this type of tablespace

3.相對檔案號(RELATIVE_FNO)為1024 ( 4096 on OS/390)

因為BFT只有一個資料檔案，所以其相對檔案號也是固定的:1024

SQL> SELECT tablespace_name, file_id, relative_fno
  2    FROM dba_data_files;

TABLESPACE_NAME                   FILE_ID RELATIVE_FNO
------------------------------ ---------- ------------
USERS                                   4            4
SYSAUX                                  3            3
UNDOTBS                                 2            2
SYSTEM                                  1            1
EXAMPLE                                 5            5
TEST                                    6            6
BFTBS                                   7         1024

7 rows selected.

SQL>

4.rowid的變化

在 BFT 上儲存的表的 ROWID 與 smallfile 表空間上的 rowid 結構有些不同的。要正確得到 rowid 資訊，dbms_rowid 包增加了一個新的引數　ts_type_in　來解決這個問題。參考這個範例：

SQL> SELECT DBMS_ROWID.rowid_block_number (ROWID, 'BIGFILE')
  2    FROM foo;

DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID,'BIGFILE')
----------------------------------------------
                                            24

SQL>

你可以建立多大的表空間?

我們在前面提及，BFT 還受到作業系統的檔案系統的限制。下面我們以 Linux 作業系統為例：

SQL> SHOW parameters db_block_size

NAME                                 TYPE        VALUE
------------------------------------ ----------- ------------------------------
db_block_size                        integer     8192
SQL>

也就是說，理論上我們可以建立最大 32T (4G*8K) 的表空間。我們可以做到麼?

SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
  2      DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 20T reuse;
CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
*
ERROR at line 1:
ORA-01119: error in creating database file '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf'
ORA-27059: could not reduce file size
Linux Error: 27: File too large
Additional information: 2

SQL>

注意我們得到的作業系統資訊(黑色部分)：File too large 。這說明超出了作業系統允許值。我所用的環境是Fedora Core Linux, 核心的版本是2.6.9，檔案系統是 EXT3 。2.4以後的版本的核心都是支援 LFS (Large File Support)的。

檔案系統(塊) 檔案大小限制 檔案系統大小限制
ext2/3 (2K) 256G 8T
ext2/3 (4K) 2T 16T
ext2/3 (8K) 64T 32T
ReiserFS 3.6 1E 16T

我們檢查一下OS檔案系統塊大小：

[root@FC3 ~]# tune2fs -l /dev/hda7 | grep Block
Block count:              2621440
Block size:               4096
Blocks per group:         32768
[root@FC3 ~]#

也即，我們可以在作業系統上建立不大於 2T 的檔案。雖然我們沒有那麼大的儲存空間，不妨也測試一下：

SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
  2      DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 1800g;

在另外一個終端中，觀察該目錄的變化情況：

[root@FC3 DEMO]# ls -ltr
total 1159048
-rw-------  1 oracle oracle       5251072 Nov 28 20:05 bftbs01.dbf
-rw-------  1 oracle oracle 1932735291392 Nov 28 20:49 bftbs02.dbf
[root@FC3 DEMO]#

哇，我們真的能觀察到Oracle在建立“超大”檔案呢，接近1.8T 的檔案 :-) 要過一會兒，Oracle 才會報告錯誤(畢竟1800G 的大檔案):

CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02
*
ERROR at line 1:
ORA-19502: write error on file "/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf",
blockno 898048 (blocksize=8192)
ORA-27072: File I/O error
Additional information: 898047

可見，在本例中，由於作業系統檔案系統的限制，我們只可以建立2T以下的 BFT。

你需要BFT麼?

應用 BFT 的話，優點缺點都存在。根據 Oracle 官方的文件，DB_FILES 和 MAXDATAFILES 這兩個引數的值給 SGA 帶來的壓力會減輕(原來的壓力就很大麼?)。資料庫中最大資料檔案數是有限的 (64K files)，BFT 的出現的確對海量資料庫有一定的積極意義。從一定程度上來說，BFT 簡化了管理多個資料檔案的複雜性，但是在恢復的時候可能是一場災難。

在筆者看來，至少我們現在在大多數情況下不需要用 BFT 。"你要把雞蛋都放到一個籃子裡麼? "

參考資訊

Oracle Database Administrator's Guide 10g Release 1 (10.1) Part Number B10739-01 ( Note 62294.1 ) Large File Support in Linux - http://www.suse.de/~aj/linux_lfs.html
Metalink [NOTE:262472.1] 10g: BIGFILE Type Tablespaces Versus SMALLFILE Type

來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/756652/viewspace-242278/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。

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資料塊大小(單位：K)	BFT 最大值(單位：T)
2k	8T
4k	16T
8k	32T
16k	64T
32k	128T

檔案系統(塊)	檔案大小限制	檔案系統大小限制
ext2/3 (2K)	256G	8T
ext2/3 (4K)	2T	16T
ext2/3 (8K)	64T	32T
ReiserFS 3.6	1E	16T