ORACLE数据库规划与实施方案分析(ppt 47页).ppt

北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4ORACLE数据库规划和实施，ORACLE为信息系统提供了开放、全面、集成的方法。使用ORACLE数据库开发信息系统的步骤包括构建ORACLE数据库、构建表空间、构建回退段、构建用户、构建数据库对象、开发、本部分介绍ORACLE数据库的规划和实施。4.4.1数据库应用程序类型4.4.4ORACLE对象设计4.4.2ORACLE空间设计4.4.5DBA工具4.4.3ORACLE安全设计，北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.1数据库应用程序类型，数据库规划和配置，运行数据库的事务处理的频率内存要求取决于事务访问方案，磁盘I/O操作也不同。必须设置相应的ORACLE实例，才能从数据库应用程序系统中获得快速、准确、可靠的事务响应。ORACLE可以设置为处理长、密集事务处理的系统，或处理大量小、快速事务处理的系统。联机事务处理(OLTP)决策支持系统(DSS)批量操作系统混合系统、北京邮电大学Guo Wenming 2003.06、数据库设计与开发讲义、4.4.1数据库应用程序类型、OLTP代表性的例子是航空公司或旅馆使用的预定系统。OLTP系统可以允许高并发性。OLTP的特点是具有大量短事务的频繁访问数据库，每个事务活动的数据量不是很大，但事务相对频繁，数据库的事务响应速度必须很快。通常，OLTP系统应24*7响应对数据库的请求。根据这些要求，1)需要考虑大量较小的回滚段。事务处理不大，不能对回退段空间的需求很大，但是事务处理的数量很多，回退段的数量增加了。必须创建大量的小回退段，以将事务处理的回退段争用降至最低。在标准配置中，每个活动事务可以考虑一个回滚段，每个事务考虑一个段。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06、数据库设计与开发讲义、4.4.1数据库应用程序类型、联机事务处理(OLTP)2(OLTP)OLTP应用程序中的表可以插入或删除记录，因此，需要将可变表和索引存档的表空间分配为最大估计容量3)适当的估计重写日志缓冲区和日志文件大小，减少日志写入和日志切换频率，最大限度地减少响应事务请求的影响，频繁的检查点可能会影响事务响应速度。4)有大型共享池。每个客户可以执行在共享池中缓冲并提高性能的相同SQL语句(应用程序的SQL语句必须统一，如果使用绑定变量查询而不是允许其他值的查询共享SQL的执行计划的直接值查询)。5)数据有单独的索引。OLTP的事务请求基本上在计划设计范围内单独创建有效的索引，在单独的表空间中创建主键和其他索引，并将它们保存在单独的存储中。6)使用较小的临时段。较小的排序应在内存中完成，并确保OLTP系统对临时段的请求不会进入磁盘。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06、数据库设计与开发讲义、4.4.1数据库应用程序类型、决策支持系统(DSS)DSS系统是只读数据库，通常包含用于简单固定查询或特殊查询的大规模历史内容。夜间处理任务被视为DSS，查询(选择)是DSS的主要活动。根据这些要求，应从以下方面考虑：1)具有较少的大型回滚段。要创建大型操作大型回退段，请使用settransformationuserrollbacksegment语句强制事务处理使用专用回退段。2)创建大型临时表空间以进行分类排序。DSS经常超出内存使用空间，从内存移动到磁盘(临时表空间)。3)使用较小的共享SQL区域使用较大的数据缓冲区高速缓冲区。无论SQL语句共享如何，DSS的SQL执行频率都不大，但应增加数据库缓冲区高速缓冲区的容量，以确保更多数据块和回退段在内存中高速缓冲。正如北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.1数据库应用程序类型，决策支持系统(DSS)4之前提到的，DSS希望Oracle块一次读取尽可能多的行。DSS查询通常会触发全表扫描，因此，它会读取多个连续的块，以使系统读取的块达到最大值。将DB_BLOCK_SIZE和DB_FILE_MULTIBLOCK_READ_COUNT参数设置得尽可能高。5)运行的SQL应消除不必要的排序，充分利用索引以减少临时表空间和回退段的压力。两种方法：如果没有可供选择的良好索引，则使用特定索引，而不使用索引或遮罩(请参阅4.3)。使用位图索引。6)不要在DSS应用程序代码中使用绑定变量。OLTP希望将应用进程开销(语法分析)降至最低。但是，使用整个查询时间的语法分析比DSS中的查询要小。使用绑定变量时，优化程序无法通过ANALYZE命令调用存储的统计信息来选择访问数据的最佳方法。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.1数据库应用程序类型，批量操作系统批处理作业处理系统是作用于数据库的非交互式自动应用程序。通常包含繁忙的DML语句，并发性低。其他类型的应用程序在联机分析处理(OLAP)系统中提供分析服务。该系统在数学、统计、集合和广泛计算方面与OLTP或DSS模型不同。可以将OLAP视为OLTP系统或DSS的扩展或附加功能层。整合GeographicInformationSystems(GIS)或空间的资料库和OLAP资料库，以提供图表的对映功能。例如，用于社会统计的人口统计数据库。通常用作一个处理系统的数据库后端的可变基数数据库(VCDB)在数据处理过程中大大增加或减少了数据库中的表。基数表示给定时间内一个表中的行数。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06、数据库设计与开发讲义、4.4.1数据库应用程序类型、混合系统混合系统混合系统混合了上述几种类型。许多实际应用程序系统往往是OLTP与DSS或其他模型的集成。将以前的OLTP和DSS要求进行比较后，OLTP和DSS的基本特性似乎相反，如何调整这两个要求的矛盾？一般来说，有三种解决方法。1)在一个系统的OLTP和DSS之间节流，白天运行OLTP，晚上执行批量处理。这是一个数据库，白天运行OLTP配置，晚上跳回DSS配置的实例。此方法的实际操作模式有两种：OLTP不支持24*7工作方式，DSS不支持OLTP。DSS生产系统的跃点结束后，可以使用OLTP，但这可能会影响系统的运行。DBA应测试DSS和服务器跃点对web用户的影响，并选择其他解决方案，如有必要，调整系统服务模式。北京邮电大学软件学院Guo Wenming 2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.1数据库应用程序类型，混合系统2)同时运行两个数据库，一个用于OLTP，另一个用于DSS。OLTP数据库按常规时间间隔执行将更改传播到DSS数据库的实时更新。此方法的实际操作模式可能有多种。DBA可以在夜间执行部分或全部OLTP系统的输出，然后输入到DSS系统中。最佳解决方案是在实时传播更改的连接数据库中使用复制技术记录更改的数据复制，而OLTP数据库仅将更改的数据传播到DSS数据库。第三种方法是自动将ORACLE的OLTP数据库的归档日志应用于DSS数据库。DSS系统直接位于OLTP系统上，从而确保DSS数据库不仅是OLTP的备用数据库，而且还单独为决策支持提供服务。此方法可能无法保证OLTP和DSS数据库的绝对同步，但是，如果DSS的实时要求不是很强，则这是一个好方法。北京邮电大学软件学院Guo Wenming 2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.1数据库应用程序类型，混合系统3)在一个系统上同时运行OLTP和DSS。这是最常见的解决方案。系统通常以OLTP开始活动，随着DSS需求的逐步加入，系统逐渐成为混合系统。在这种情况下，DBA应在OLTP和批量处理之间寻求平衡，以OLTP用户为中心创建与OLTP相同数量的回退段，创建少数专为大型事务处理指定的大型回退段，同时保持高速缓冲区和共享池大小合适，以便系统可以同时支持OLTP对共享池的要求和DSS对数据库缓冲区高速缓存的要求。此外，OLTP排序在内存中控制，并确保临时表空间足够大，以便进行批量排序。在这种情况下，建议使用专用服务器配置ORACLE并行服务器(OracleParallelServer，OPS)，因为OPS允许多个实例访问同一物理数据库，其中一个实例配置为OLTP配置，另一个配置为批量处理。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06、数据库设计与开发讲义、4.4.2ORACLE空间设计、ORACLE数据库的结构包括逻辑结构和物理结构。空间设计在应用程序系统数据库设计中非常重要，与未来生产系统的性能、可用性、维护、管理等有着密切的关系。物理结构和逻辑结构之间的关系包括tablespace、segment、extent、Oracle block、datafile、osblock、database、和系统表空间主要用于存储数据字典、系统回退段，这些段是在构建数据库时自动创建的。非系统表空间是用户创建的表空间，主要用于分隔段，以便于用户管理数据。ORACLE建议使用灵活体系结构(optimalflexible architecture，ofa)，这是表空间设计的最佳灵活结构。OFA是建议用于ORACLE软件安装和数据文件的目录结构。OFA只是一组建议，不是绝对原则。以下是基本OFA和扩展OFA的说明：预设OFA1)系统表格空间(SYSTEM):系统表格空间没有重建功能，只能保存资料说明。其他内容(例如资料区段资讯)必须从系统表格空间移动。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.2.1ORACLE表空间设计，默认OFA2)应用程序数据段(DATA)分离：应用程序数据段必须是独立的表空间，即数据表空间。应用程序和数据文件分开，以减少资源争用并简化文件管理，从而形成单独的数据表空间。此外，当数据段分段时，管理也很容易。3)分离应用程序索引段(INDEX):索引段不应与相关数据段一起存储在一个表空间中，以免发生资源争用。表增长和大小设置错误会导致索引段碎片，因此分离应用程序索引段可以减少清理数据表或索引段所需的管理成本。从数据表中分离相应的索引也可以通过ALTERINDEX命令执行。4)工具段分离(TOOLS):许多第三方工具将数据存储在系统表空间中，为了防止这种情况，可以将这些对象移出系统表空间。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.2.1ORACLE表空间设计，默认OFA5)分离回滚段(RBS):回滚段针对巨型事务动态扩展大小并动态缩小到指定优化大小(请参阅4.3)。回退段的I/O通常与数据和索引表空间的I/O同步。断开回滚段以减少I/o冲突。6)临时段分离(TEMP):临时段是在存储jumbo对齐操作(如SELECTDISTINCT、UNION、CREATEINDEX等)的数据的数据库中动态创建的对象。由于动态特性，临时线束段不应与其他类型的线束段一起保存。通常，在设置用户时，将这些用户使用的临时数据段设置为临时表空间。7)管理性断开(USER):设置用户时，为将用户的操作数据放在用户表空间中的用户帐户创建用户表空间。上述7个表格空间是最基本的表格空间，也是传统OFA的基本元件。随着应用程序的深入，OFA得到了扩展。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.2.1ORACLE表空间设计，扩展的OFA1)低使用数据段分离(DATA_2):一些基础表是动态数据，一些是静态数据，动态数据和静态数据经常同时工作。静态数据仅在实际提取信息时使用，可以设置为专用表空间(DATA_2)以避免并发作业冲突。2)分离低使用量索引段(INDEX_2):如果将数据表拆分为静态表和动态表，则索引也是如此。必须为静态表的索引表创建静态索引表空间(INDEX_2)。建立索引之后，您可以使用ALTERINDEX叙述句，将这些索引移至新表格空间。3)分离工具索引(TOOLS_1):如果在数据库中对TOOLS表空间进行了大量操作，则可以将这些工具表索引移至其他表空间(TOOLS_1)，从而将TOOLS表空间视为工具数据表空间。北京邮电大学软件学院郭文明2003.06，数据库设计与开发讲义，4.4.2.1ORACLE表空间设计，扩展的OFA4)特殊回滚段分离(RBS _ 2): RBS表空间的回滚段必须具有适当的大小和数量以适应应用用途。但是，大型事务可能会超出回滚段的配置。要避免这种情况，可以设置特殊的回退段，以便在大型事务处理中仅使用特殊的回退段。建立特殊表格空间以容纳此特殊倒回区段。5)分离特殊用户临时段(TEMP_USER):与特殊回退段类似，某些特殊用户可以设置特殊用户临时表空间，以便在执行特殊操作时便于系统管理。其他特殊应用程序OFA扩展1)SNAPS:用于快照(Snapshots)。快照表是分布式数据库处理的特殊表，用于为这些表设置相应的表空间。2)PARTITIONS:用于分区。分区旨在分配I/o和简化巨型表的管理。3)TEMP_WORK:用于大规模数据装载。根