1.- Estructura lógica y física de Oracle database
Una BD Oracle tiene una estructura física y una estructura lógica que se mantienen separadamente.
- · La estructura física se corresponde a los ficheros del sistema operativo: de datos (datafiles), de redo log y de control (controlfiles).
- · La estructura lógica está formada por los tablespace y los objetos de un esquema de BD (tablas, vistas, índices,...).
Una BD se divide en unidades de almacenamiento lógicas: tablespaces, segmentos, extensiones y bloques de datos. Una base de datos de Oracle contiene como mínimo un tablespace.
Tablespaces.- La DB está dividida en una o más unidades lógicas de almacenamiento llamadas tablespaces, que a su vez pueden estar constituidos por uno o más archivos del S.O., llamados datafiles. Representan un nivel medio entre la DB y los datafiles. Por su parte, un datafile puede ser asociado con sólo una tablespace y una base de datos.
Segmentos.- Un conjunto de uno o más extensiones que contienen todos los datos para una estructura específica en un tablespace.
- El segmento de datos es una colección de extensiones que mantiene todos los datos para una tabla o cluster.
- El segmento de índices mantiene todos los datos para un índice.
- El segmento de rollback mantiene datos para rollback, consistencia de lecturas o recuperación
- El segmento temporario es una colección de extensiones que mantiene datos pertenecientes a objetos temporales (consultas largas que necesitan guardar resultados intermedios).
Extensión.- Se forma con uno o más bloques. Cuando se aumenta tamaño de un objeto en la base de datos, se usa una extensión para incrementar el espacio.
Bloque de datos.- Un bloque de datos del Oracle Server es la menor unidad de almacenamiento usada por la base de datos.
Schemas Objects (Objetos del esquema).- Es la estructura lógica que refiere directamente a los datos de la DB.
1.2 Estructura
física
La estructura física de la base de datos es el juego de archivos del sistema operativo en la base de datos. Una B.D. tiene uno o más ficheros de datos. Estos ficheros son de tamaño fijo y se establecen en el momento en que se crea la base de datos o en el momento en el que se crean tablespaces. La estructura física incluye los siguientes tipos de archivos:
Datafiles (Archivos de datos).- Sirven para el almacenamiento físico de la base de datos y contienen todos los datos de la base de datos, como las tablas e índices.
Redo Log files (Archivos de rehacer).- Mantienen registros de todos los cambios hechos a la base de datos, con fines de recuperación. El principal propósito de estos archivos es servir de respaldo de los datos en la memoria RAM. Este conjunto de archivos debe estar conformado por dos grupos como mínimo y se recomienda que cada grupo esté almacenado en discos separados.
Control files (Archivos de control).- Almacenan la estructura física y el estado de la base de datos. En estos archivos se especifican cuáles datafiles conforman la base de datos para poder tener acceso a los datos o para poder recuperar la base de datos, ante una falla.
Archived files (Archivos fuera de línea).- Son archivos opcionales donde se guarda información vieja de los archivos de rehacer (Redo log files), muy convenientes para los respaldos de la base de datos.
2.- Diferentes estructuras lógicas de almacenamiento y su relación con el SO
Tablas y Columnas
Ø Los
datos son almacenados en la BD utilizando tablas. Cada tabla está compuesta por
un número determinado de columnas.
Ø Las
tablas propiedad del usuario SYS son llamadas tablas del diccionario
de datos. Proveen el catálogo del sistema que permite que la BD se gestione a
sí misma.
Ø Las
tablas se pueden relacionar entre ellas a través de las columnas que las
componen. La BD se puede utilizar para asegurar el cumplimiento de esas
relaciones a través de la integridad referencial, que se concreta en las
restricciones de tablas.
Restricciones de Tablas
- Una tabla puede tener asociadas restricciones que deben cumplir todas las filas. Entre las restricciones que se pueden fijar algunas reciben nombres especiales.: clave primaria, clave ajena.
- La clave primaria de una tabla está compuesta por las columnas que hacen a cada fila de la tabla una fila distinta.
- La clave ajena se utiliza para especificar las relaciones entre tablas. De modo que un conjunto de columnas declaradas como clave ajena de una tabla deben tener valores tomados de la clave primaria de otra tabla.
Usuarios
- Una cuenta de usuario no es una estructura física de la BD, pero está relacionada con los objetos de la BD: los usuarios poseen los objetos de la BD. Existen dos usuarios especiales: SYS y SYSTEM. El usuarios SYSposee las tablas del diccionario de datos; que almacenan información sobre el resto de las estructuras de la BD. El usuario SYSTEM posee las vistas que permiten acceder a las tablas del diccionario, para el uso del resto de los usuarios de la BD.
- Todo objeto creado en la BD se crea por un usuario, en un espacio de tablas y en un fichero de datos determinado. Toda cuenta de la BD puede estar unida a una cuenta del S.O., lo que permite a los usuarios acceder a la cuenta de la BD sin dar la clave de acceso.
- Cada usuario puede acceder a los objetos que posea o a aquellos sobre los que tenga derecho de acceso.
Esquemas
- El conjunto de objetos de un usuario es conocido como esquema.
Índices
- Un índice es una estructura de la BD utilizada para agilizar el acceso a una fila de una tabla. Cada fila tiene un identificador de fila, ROWID, que determina el fichero, bloque y fila dentro del bloque donde está almacenada la fila.
- Cada entrada del índice consiste en un valor clave y una ROWID. Cada una de estas entradas se almacena en un árbol B+.
- Los índices se crean automáticamente cuando se define una restricción UNIQUE o PRIMARY KEY.
Clusters
- Las tablas que son accedidas juntas frecuentemente pueden ser almacenadas juntas. Para ello se crea un cluster. De este modo se minimiza el número de E/S.
- Las columnas que relacionan las tablas de un cluster se llaman clave del cluster.
Vistas
- Conceptualmente, una vista puede considerarse como una máscara que se extiende sobre una o más tablas, de modo que cada columna de la vista se corresponde con una o más columnas de las tablas subyacentes. Cuando se consulta una vista, esta traspasa la consulta a las tablas sobre las que se asienta. Las vistas no se pueden indexar.
- Las vistas no generan almacenamiento de datos, y sus definiciones se almacenan en el diccionario de datos.
Procedimientos y funciones
- Un procedimiento es un bloque de código PL/SQL, que se almacena en el diccionario de datos y que es llamado por las aplicaciones. Se pueden utilizar para implementar seguridad, no dando acceso directamente a determinadas tablas sino es a través de procedimientos que acceden a esas tablas. Cuando se ejecuta un procedimiento se ejecuta con los privilegios del propietario del procedimiento. La diferencia entre un procedimiento y una función es que ésta última puede devolver valores.
3.- Comandos utilizados para revisar la estructura lógica y física de la base de datos
3.1 Comandos para estructura lógica
Para revisar la estructura lógica de la base de datos en Oracle se puede realizar mediante algunos comandos que pueden ser ejecutados en SQL Plus o SQL Developer. Los comandos son los siguientes:
Consultar las tablespaces existentes:
Select * from V$TABLESPACE;
Consultar todos los segmentos de la base
de datos (estoy incluye tablas, índices, y segmentos rollback entre otros):
select distinct SEGMENT_TYPE from DBA_SEGMENTS;
Consultar las extensiones que forman los
segmentos:
select distinct * from DBA_EXTENTS;
Consultar los bloques libres:
select distinct * from DBA_EXTENTS;
3.2 Comandos
para estructura física
Para
revisar la estructura física de la base de datos en Oracle se ejecutan los
siguientes comandos:
Todos los ficheros de datos
(datafiles) y su ubicación:
Select
* from V$DATAFILE;
Ficheros temporales:
Select * from V$TEMPFILE;
Ubicación y número de ficheros de
control:
Select value
from v$system_parameter
where name = ‘control_files’;
from v$system_parameter
where name = ‘control_files’;
Muestra la ubicación de los log files:
Select * from v$logfile;
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4.- Agregar más espacio a la base de datos
Si se desea agregar más espacio a una base de datos en Oracle, se puede hacer incrementando el tamaño de un archivo de datos (data files) de un Tablespace en particular. Incrementar el tamaño de un archivo de datos se puede realizar de forma gráfica o ejecutando algunos comandos.
A continuación se mostrara como hacerlo en forma gráfica: El primer paso es dar click en Inicio > Oracle – OraDb11g_home1>Database Control – ABD.
Posteriormente nos abrirá el navegador y aparecerá un apartado donde introduciremos el usuario y la contraseña.
Una vez dentro de la página principal hacer clic en la pestaña ‘Servers’, en la siguiente página podemos ver en la parte izquierda el link ‘Tablespaces’, hacer clic sobre él.
En la página Tablespaces podemos ver todos los tablespaces que tiene nuestra base de datos, SYSAUX, SYSTEM, etc.
Vamos a ampliar el tablespace USERS que tiene en estos momentos 5 MB, le voy a dar 5 MB más para que tenga 10 MB en total. Realmente lo que vamos a ampliar es el datafile asociado al Tablespace USERS. Haremos clic sobre el link del nombre del tablespace que queremos ampliar, en este caso el USERS. Seleccionamos “USER” y le damos en editar.
La página ‘View Tablespace: Users’ nos muestra el detalle de todos los atributos del tablespace, en la sección ‘Datafiles’ veremos el detalle de o los datafiles que componen nuestro tablespace, volvemos a seleccionar editar para modificar los valores.
En la sección de almacenamiento dice incremento y pondremos los KB, MB, GB, TB y le damos en continuar.
Haremos click en la opción aplicar para completar la acción en la parte de abajo.
Veremos que los cambios se han aplicado correctamente.
Una forma más sencilla de incrementar el tamaño de un datafile en Oracle es en forma de comandos. Para hacer esto ejecutaremos el siguiente comando ya sea en SQL plus o SQL Developer. En este caso lo haremos en SQL Developer.
alter database
datafile ‘/app/Administrador/oradata/ABD/USERS01.dbf’ rezize 10m;
Como se muestra en
la figura 1.19 el datafile llamado “USERS01.dbf” ha sido modificado
correctamente. Se ha aumentado su tamaño de 5 M a 10 M.
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5.- Como funciona y donde se ubica la bitácora de la base de datos
Redo Log Files (Ficheros de Recuperación de datos).
Al alcanzar un tamaño de 50 MB se crea otro archivo de redo lo el cual lleva una secuencia 1, 2,3……n.
¿Qué hacen los redo log files?
Los Ficheros de redo log registran cambios a la base de datos como resultado de transacciones o acciones internas del servidor Oracle.
¿Para qué sirven los redo log file?
Protegen la base de datos de la pérdida de integridad en casos de fallos causados por suministro eléctrico, errores en discos duros.
¿Cómo funcionan los redo log files?
Trabajan de manera cíclica. Si un archivo redo log online se llena LGWR pasará al siguiente grupo de log en el cual se produce una operación de punto de control (check point), la información es almacenada en el archivo de control (control file).
Su ubicación de los Redo Log File
es la siguiente:
C:\oracle\Administrador\oradata\ABD
Con
el comando
select * from v$logfile; (muestra
la ubicación de los log)
select * from v$log; (indica
cuantos log existen)
En
esta imagen se muestran los archivos redo log files marcados con azul.
Recuerde
que los Redo Log File son archivos utilizados para salvaguardar las
operaciones ejecutadas en una base de datos.
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6.- Como es administrada la memoria en la instancia de la base de datos, para usuarios y procesos propios del DBMS
Instancia de una Base de Datos en Oracle
Cada
instancia Oracle está asociada a una base de datos. Cuando se inicia una base
de datos en un servidor (independientemente del tipo de ordenador), se le
asigna un área de memoria (SGA) y lanza uno o más procesos. A la combinación
del SGA y de los procesos es lo que se llama instancia. La memoria y los
procesos de una instancia gestionan los datos de la base de datos asociada de
forma eficiente y sirven a uno o varios usuarios.
Cuando
se inicia una instancia Oracle monta la base de datos, es decir, asocia dicha
instancia a su base de datos correspondiente. En un mismo ordenador pueden
ejecutarse varias instancias simultáneamente, accediendo cada una a su propia
base de datos física.
Únicamente
el administrador de la base de datos puede iniciar una instancia y abrir una
base de datos. Si una base de datos está abierta, entonces el administrador
puede cerrarla y, cuando esto ocurre, los usuarios no pueden acceder a la
información que contiene.
Estructura de memoria de Oracle
Cuando
se habla de la estructura de memoria, se tienen dos tipos:
- SGA (Área Global del Sistema)
- PGA (Program global area)
SGA:
System Global Area o Shared Global Area.
Zona
principal de la memoria de Oracle. Está dividida en varias subtareas desempeñando cada una de estas una tarea
totalmente distinta: la Shared Pool, la Database Buffer Cache (parámetro
DB_BLOCK_BUFFERS) y el Redo Log Buffer.
Shared pool:
- Library Cache: se encuentra a su vez dividida en varios apartados: zona compartida de sql, zona privada de sql, procedimientos y paquetes pl/sql y, por último, la zona de control y bloqueos propios de la library cache.
- Shared sql area o área de sql compartido: se guardan los árboles sintácticos de las sentencias analizadas así como los planes de ejecución elegidos para cada una.
- Private sql area o zona privada de sql: por cada sesión diferente que hay en la base de datos se crea una zona de sql privado. Se mantiene información de las sentencias que se están tratando en ese momento.
- Procedimientos y Paquetes PL/SQL: existe un área diferenciada para el tratamiento de los procedimientos, funciones y paquetes pl/sql. Se tratan en esta zona igual que si fueran sentencias sql en la zona de sql compartido.
- Dictionary cache: mantiene datos de sus propias tablas y vistas ya que accede constantemente a ellas al ejecutar cualquier sentencia.
DataBase Buffer Cache (Área de memoria Rápida): almacena los bloques de datos leídos resultado de las órdenes SQL ejecutadas por los usuarios conectados.
RedoLogs (Área de registro rehacer): se registran los cambios hechos a la base de datos.
PGA (Program global area)
Destinada
a guardar información de los procesos de usuario y procesos de background que
corren en una instancia de la base de datos y que a través de distintos
procesos intercambian la información con la SGA.
Sort
Areas (parámetro SORT_AREA_SIZE.): Son las zonas de memoria
que Oracle reserva para realizar ordenaciones y que resultan mucho más rápidas
si se realizan en la memoria. Por supuesto, no todas las ordenaciones caben en
memoria y en esos casos debe utilizar también el disco y, si hemos configurado
bien el sistema, se realizarán en los tablespaces que hemos definido como
temporales.
Una
vez dentro de la página principal seleccionaremos el link “Servidor” y posteriormente
el de “Asesores de memoria”.
En esta imagen se puede observar un gráfico que muestra el historial de los componentes de memoria.
Si bajamos un poco podemos observar el historial de componentes de la memoria SGA así como también una pequeña grafica de que porcentaje de memoria utiliza cada componente del SGA. Ahora le daremos click en el link “PGA” indicado con una flecha roja.
En este apartado podemos observar la PGA actual asignada así como también la PGA máxima entre otra información útil. Daremos click en el botón “Detalles de Uso de Memoria PGA”.
En este recuadro podemos observar los detalles de uso de memoria PGA.
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Recursos
Archivo en pdf:
https://drive.google.com/open?id=0B4_NLSyz4u_1N1FvMWl0MjR0djA&authuser=0
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