[Oracle 10g] 大文件表空间

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

简单介绍
Oracle 10g 的存储能力有了显著的增强。这表现在很多方面，下面介绍 10g 新增的表空间类型：大文件 (Bigfile) 表空间。

大文件表空间从某种角度来说提高了 Oracle 在 VLDB 上的管理能力。 只有自动段空间管理的 LMT (Locally Managed Tablespaces ) 支持 BIGFILE 表空间。 大文件表空间只能包含一个文件，但是文件可以达到 4G 个数据块大小。(以下用 BFT 指代 BIGFILE Tablespace。)

BFT 可以和以下存储技术结合使用：
自动存储管理(ASM) LVM OMF
理论上的 BFT 可以达到下面所列的值：
数据块大小(单位：K)BFT 最大值(单位：T)2k8T4k16T8k32T16k64T32k128T
在实际环境中，这还受到操作系统的文件系统的限制。
BFT基本操作
10g 数据库在创建的时候，会指定默认的表空间类型。如果不特殊指定的话，默认为 SMALLFILE 类型的表空间。

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

这种情况下，如果我们创建表空间的时候不指定类型，那么默认创建的都是 SMALLFILE 类型的表空间。可以通过 ALTER DATABASE 命令来修改数据库默认的表空间类型：

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 typeSQL>

SQL> ALTER DATABASE SET DEFAULT smallfile TABLESPACE;

创建 BIGFILE 类型的表空间，只需指定额外的一个参数 BIGFILE 即可，其他和原有创建表空间语法类似：

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

DBA_TABLESPACES (USER_TABLESPACES)与 V$TABLESPACE 这两个视图可以查看 BIGFILE 表空间的相关信息。先看看 DBA_TABLESPACES 在 10g 中有了什么变化：

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 视图多了两列：RETENTION 和 BIGFILE。其中 BIGFILE 列说明该表空间是否为 BFT：

SQL> SELECT tablespace_name, bigfile 2 FROM dba_tablespaces;TABLESPACE_NAME BIG------------------------------ ---SYSTEM NOUNDOTBS NOSYSAUX NOTEMP NOUSERS NOEXAMPLE NOTEST NOBFTBS YES8 rows selected.
V$TABLESPACE 视图相对 9i 也增加了新的列：
SQL> desc V$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 属性
BFT有一些特有的属性。

1.每个表空间只能包含一个数据文件。如果试图添加新的文件，则会报告 ORA-32771 错误：

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.只有自动段空间管理的 LMT (locally managed tablespaces ) 支持 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 tablespaceSQL> 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.相对文件号(RELATIVE_FNO)为1024 ( 4096 on OS/390)

因为BFT只有一个数据文件，所以其相对文件号也是固定的:1024

SQL> SELECT tablespace_name, file_id, relative_fno 2 FROM dba_data_files;TABLESPACE_NAME FILE_ID RELATIVE_FNO------------------------------ ---------- ------------USERS 4 4SYSAUX 3 3UNDOTBS 2 2SYSTEM 1 1EXAMPLE 5 5TEST 6 6BFTBS 7 10247 rows selected.SQL>

4.rowid的变化

在 BFT 上存储的表的 ROWID 与 smallfile 表空间上的 rowid 结构有些不同的。要正确得到 rowid 信息，dbms_rowid 包增加了一个新的参数　ts_type_in　来解决这个问题。参考这个范例：

SQL> SELECT DBMS_ROWID.rowid_block_number (ROWID, @#BIGFILE@#) 2 FROM foo;DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID,@#BIGFILE@#)---------------------------------------------- 24SQL>
你可以创建多大的表空间?
我们在前面提及，BFT 还受到操作系统的文件系统的限制。下面我们以 Linux 操作系统为例：

SQL> SHOW parameters db_block_sizeNAME TYPE VALUE------------------------------------ ----------- ------------------------------db_block_size integer 8192SQL>
也就是说，理论上我们可以创建最大 32T (4G*8K) 的表空间。我们可以做到么?
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 sizeLinux Error: 27: File too largeAdditional information: 2SQL>

注意我们得到的操作系统信息(黑色部分)：File too large 。这说明超出了操作系统允许值。我所用的环境是Fedora Core Linux, 内核的版本是2.6.9，文件系统是 EXT3 。2.4以后的版本的内核都是支持 LFS (Large File Support)的。
文件系统(块)文件大小限制文件系统大小限制ext2/3 (2K)256G8Text2/3 (4K)2T16Text2/3 (8K)64T32TReiserFS 3.6 1E16T
我们检查一下OS文件系统块大小：

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

也即，我们可以在操作系统上创建不大于 2T 的文件。虽然我们没有那么大的存储空间，不妨也测试一下：

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

在另外一个终端中，观察该目录的变化情况：

[root@FC3 DEMO]# ls -ltrtotal 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，我们真的能观察到Oracle在创建“超大”文件呢，接近1.8T 的文件 :-) 要过一会儿，Oracle 才会报告错误(毕竟1800G 的大文件):

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 errorAdditional information: 898047

可见，在本例中，由于操作系统文件系统的限制，我们只可以创建2T以下的 BFT。
你需要BFT么?
应用 BFT 的话，优点缺点都存在。根据 Oracle 官方的文档，DB_FILES 和 MAXDATAFILES 这两个参数的值给 SGA 带来的压力会减轻(原来的压力就很大么?)。数据库中最大数据文件数是有限的 (64K files)，BFT 的出现的确对海量数据库有一定的积极意义。从一定程度上来说，BFT 简化了管理，但是在恢复的时候可能是一场灾难。

在笔者看来，至少我们现在在大多数情况下不需要用 BFT 。"你要把鸡蛋都放到一个篮子里么? "


参考信息

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
本文作者Fenng，某美资公司DBA，业余时间混迹于各数据库相关的技术论坛且乐此不疲。目前关注如何利用ORACLE数据库有效地构建企业应用。对Oracle tuning、troubleshooting有一点研究。
个人技术站点:http://www.dbanotes.net/ 。可以通过电子邮件 dbanotes@gmail.com 联系到他。 原文出处http://www.dbanotes.net/Oracle/10g_Bigfile_Tablespaces.htm


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原文转自：http://www.ltesting.net