2Gb or Not 2Gb - File limits in Oracle (Part I)

2Gb or Not 2Gb - File limits in Oracle

 

翻译：Kamus（Seraphim）

校正：Bloomit

邮件：kamus@itpub.net

日期：2004-1

 

经常会听说导入导出的时候，备份恢复的时候，SQL*Loader导入数据的时候，文件超出了2G大小，结果导致错误。

本人文科毕业，什么二进制，十六进制，数据结构，操作系统等等的一概没有学过，所以对此问题一直都只有一个模糊的认识，今天在metalink上面闲逛，忽然发现了这篇文章，兴之所致，决定好好看看，看完以后，感觉对于此问题明白了很多，于是就顺便翻译成了中文，希望对大家也有所帮助。

对于本文中提及的所有其它Notes和Bugs也做了尽可能的整理（还未翻译，以后如果有时间再慢慢作），只是文中提到的一些Bug由于本人Metalink帐号的限制亦或是Bug的不公开性，并不能看到详细描述，对于这样的Bug就无法再作整理。

 

原文出处：http://metalink.oracle.com

Doc ID: Note:62427.1 原文创建日期：1998-9-2 原文最后更新日期：2003-8-6

 

介绍

 

本文阐述了“2Gb”问题，解释了为什么2Gb会是一个这样充满魔力的数字，并且如果你想在Oracle的应用中使用超过2Gb大小的文件，那么这篇文章也告诉了一些你应该知道的事情。

 

本文以Unix操作系统为基础，因为大部分的2Gb问题都发生在Unix上面，当然文中也提到了一些对于其它非Unix操作系统的相关资料，在本文的最后一节列出了各个操作系统自己的限制。

 

本文主题包括以下几点：

l         为什么2Gb是一个特殊的数字？

l         怎样使用超过2Gb（2Gb+）的文件？

l         导出（Export）和2Gb

l         SQL*Loader和2Gb

l         Oracle和其它2Gb问题

l         不同操作系统上的“大文件”(Large Files)

 

为什么2Gb是一个特殊的数字？

 

很多当前正在使用的CPU和API都使用了32位（bit）的字长，而正是这个字长对于很多操作产生了影响。

 

众多的场合下文件操作的标准API在对文件大小和文件中当前位置的处理都使用了有符号32位字（32-bit signed word）。一个有符号32位字以最高位来表示正负，所以只剩下31位来存储真正的数值，而16进制中存储在31位中的最大正值就是0x7FFFFFFF，也就是10进制中的+2147483647，这正是一个临近2Gb的值。

 

2Gb或者更大的文件一般被称为“大文件”，当你在32位环境中使用2147483647甚至更大的数字时，你就很可能会碰到一些问题。为了解决这些问题，最新的操作系统已经重新定义了一系列完全利用64位寻址方式来操作文件大小和偏移量的系统函数。最新的Oracle发行版也已经使用了这些新的接口，但是如果在你决定要使用“大文件”以前，你仍然有不少的问题需要考虑。

 

另外一个特殊的数字是4Gb。也就是作为无符号字（unaigned value）的十六进制数字0xFFFFFFFF（十进制是4294967295），这是一个略小于4Gb的值。将该值加一将使低4位字节成为0x00000000，同时产生@#1@#进位。这个进位在32位运算中将会失去。所以4Gb也是一个可能会产生问题的特殊数字。本文中对这个问题也有所提及。

 

对于使用Oracle这意味着什么？

 

32bit的问题在不少方面都影响到了Oracle，为了使用“大文件”，你需要满足以下条件：

1.        一个支持2Gb+文件的操作系统或者裸设备（Raw devices）

2.        一个具有支持存取2Gb+文件的API的操作系统

3.        一个使用了这些API的Oracle版本

 

今天大多数的平台都已经支持了大文件，并且对于这些文件有64bit的API，Oracle7.3及以后版本一般已经使用了这些API，但是根据不同的平台，不同的操作系统以及不同的Oracle版本仍然有很多不一样的情况。在一些场合下默认就是支持“大文件”的，但是另外一些场合却可能必须要打一些补丁。

 

一直到写这篇文章的时候，Oracle里面还有一些工具是没有更新到使用这些新的API的，比如众所周知的EXPORT和SQL*LOADER，不过仍然再次强调一下，由于平台和操作系统的不同，情况还是不一样的。

 

为什么要使用2Gb+的文件？

 

在这一节中我们试着总结一下对于Oracle的数据文件使用大文件和设备（"large" files / devices）的优点以及缺点。

 

使用大于2Gb文件的优点：

l         在大多数平台上Oracle7支持最多1022个数据文件。如果文件小于2G，那么也就是限制了数据库的大小只能是小于2044Gb。当然这对于支持了更多数据文件的Oracle8来说已经不再是个问题（Oracle8支持每个表空间中包含最多1022个数据文件）。

l         在现实情况中Oracle7的最大数据库尺寸会比2044Gb小，因为一般数据文件都存放在单独的表空间中，而很多数据文件就可能远远小于2Gb。使用大文件可以让数据库超越2044Gb的这个限制。

l         使用大文件意味着对于较小的数据库只需要管理较少的文件。

l         需要较少的文件处理资源。

 

使用大于2Gb文件的缺点：

l         恢复的单位更大了。一个2Gb文件的备份和还原，根据备份媒体和磁盘速度的差异，会耗费15分钟到1个小时的时间，那么一个8Gb的文件就要花4倍这样的时间。

l         备份和恢复的并行操作新能将会收到影响。

l         会碰到一些平台特有的限制，比如说在超过2Gb以上异步I/O的操作就可能会变成线性操作。

l         处理2Gb以上的文件可能会需要补丁或者一些特殊的配置。相对于小文件来说也会有更大的风险性。比如在一些AIX的发行版上，超过2Gb，异步I/O就会使用线性操作。

 

使用大于2Gb文件的要点：

l         跟操作系统提供商确认，大文件是否被支持，同时要如何去配置。

l         跟操作系统提供商确认，真正的最大文件限制是多少？

l         询问Oracle技术支持，确定对于你现有的平台，操作系统版本，Oracle版本，是否需要什么补丁或者还有什么限制？

l         记住，如果你真的考虑对于操作系统或者Oracle要打一些补丁的话，那么就再检查一遍上面提到的这些问题。

l         确认对于所有要使用大文件读取的用户来说，操作系统的限制已经正确设定。

l         确认所有的备份脚本都能够处理大文件。

l         注意，对于使用超过2Gb的数据文件，对于最大文件大小还有一个限制。这个限制依赖于你的系统平台以及Oracle初始化参数DB_BLOCK_SIZE。在大多数平台上（包括Unix, NT, VMS）文件大小的限制在4194302*DB_BLOCK_SIZE这么大。

 

[NOTE:112011.1]文档描述了改变文件大小中存在的问题，特别是超过了2Gb的时候。

 

一般需要注意的要点：

需要小心设置文件的自动扩展。明智的作法是在不使用“大文件”的场合下，将自动扩展的数据文件最大尺寸限制在2Gb以下。另外注意由于[BUG:568232]将有可能定义一个超过Oracle处理极限的MAXSIZE数值，这在resize之后将会引发一个内部错误（错误显示为ORA-600 [3292]）

 

在很多平台上，Oracle数据文件的头部都包含着附加的数据块，所以创建一个2Gb的数据文件实际上需要比2Gb更多的磁盘空间。在UNIX平台上数据文件头部的附加数据块大小通常等于DB_BLOCK_SIZE的大小，但是在裸设备上可能需要占用更多一些的空间。

 

2Gb相关的Oracle错误

当2Gb限制到达的时候可能会发生下面这些错误，这些错误的产生没有特定的顺序。

ORA-01119 Error in creating datafile xxxx 

ORA-27044 unable to write header block of file 

SVR4 Error: 22: Invalid argument

ORA-19502 write error on file @#filename@#, blockno x (blocksize=nn)

ORA-27070 skgfdisp: async read/write failed

ORA-02237 invalid file size 

KCF:write/open error dba=xxxxxx block=xxxx online=xxxx file=xxxxxxxx file limit exceed. 

Unix error 27, EFBIG

 

 

 

原文转自：http://www.ltesting.net