Administración de Base de Datos – Unidad Unidad III
Trabajo 1 Unidad 3.- Configuración y administración de espacio en disco
Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas Profesor:
Ing. Marcelo Alonso Mondragón
Carlos Héctor Materia: [Escriba nombre deón la de compañía] el Administración Administraci base de datos [Seleccione fecha] Integrantes la del proyecto:
Carlos Héctor Cruz López
Marco Antonio Villanueva Guzmán 0
Administración de Base de Datos – Unidad Unidad III
Índice Manual Oracle database 11g 1 Estructura lógica y física de Oracle database ........................................... ................................................... ........ 2 1.1 Estructura lógica .............................................. ........................................................................ ........................................... ................. 2 1.2 Estructura física ............................................... ......................................................................... ........................................... ................. 3 2 Diferentes estructuras lógicas de almacenamiento y su relación con el SO ..... 4 3 Comandos utilizados para p ara revisar la estructura lógica y física de la BD ........... 9 3.1 Comandos para pa ra estructura lógica ............................. ...................................................... .................................. ......... 9 3.2 Comandos para pa ra estructura física .............................. ....................................................... ................................ ....... 11 4 Agregar más espacio a la base de datos .................................................. ........................................................ ...... 13 5 Como funciona y donde se ubica ub ica la bitácora de la base de datos d atos .................. .................. 18 6 Como es administrada la memoria en la instancia de la base de datos, para usuarios y procesos propios del DBMS .................................................. ............................................................. ........... 20
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Manual Oracle database 11g 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,...).
1.1 Estructura lógica 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).
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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
Figura 1. 1 Estructura lógica de la base de datos
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
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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.
Figura 1. 2 Estructura física de la base de datos
2.- Diferentes estructuras lógicas de almacenamiento y su relación con el SO Tablas y Columnas
Los datos son almacenados en la BD utilizando tablas. Cada tabla está compuesta por un número determinado de columnas.
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.
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 4
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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 5
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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.
Secuencias
Las definiciones de secuencias se almacenan en el diccionario de datos. Son mecanismos para obtener listas de números secuenciales.
Procedimientos y funciones
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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.
Paquetes, Packages
Se utilizan para agrupar procedimientos y funciones. Los elementos dentro de los paquetes pueden ser públicos o privados. Los públicos pueden ser llamados por los usuarios, los privados están ocultos a los usuarios y son llamados por otros procedimientos.
Disparadores, Triggers
Son procedimientos que son ejecutados cuando se procede un determinado evento en la BD. Se pueden utilizar para mejorar y reforzar la integridad y la seguridad de la BD.
Sinónimos
Para identificar completamente un objeto dentro de una BD se necesita especificar el nombre de la máquina, el nombre del servidor, el nombre del propietario y el nombre del objeto. Para hacer transparente todo esto al usuario se pueden utilizar los sinónimos. Éstos apuntarán a los objetos y si el objeto cambia de lugar o propietario, sólo habrá que modificar el sinónimo.
Existen sinónimos públicos y privados. Los públicos son conocidos por todos los usuarios de una BD. Los privados son locales a un usuario.
Privilegios y Roles
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Para que un objeto pueda ser accedido por un usuario debe de tener otorgado
ese
privilegio.
Ejemplos
de
privilegios
son:
INSERT, SELECT, UPDATE, EXECUTE, etc.
Los roles son grupos de privilegios que pueden ser utilizados para facilitar la gestión de los privilegios. Los privilegios se pueden otorgar a un rol, y los roles pueden ser otorgados a múltiples usuarios.
Segmentos, Extensiones y Bloques
Los segmentos son los equivalentes físicos de los objetos que almacenan datos. El uso efectivo de los segmentos requiere que el DBA conozca los objetos que utiliza una aplicación, cómo los datos son introducidos en esos objetos y el modo en que serán recuperados.
Como los segmentos son entidades físicas, deben estar asignados a espacios de tablas en la BD y estarán localizados en uno de los ficheros de datos del espacio de tablas. Un segmento está constituido por secciones llamadas extensiones, que son conjuntos contiguos de bloques Oracle. Una vez que una extensión existente en un segmento no puede almacenar más datos, el segmento obtendrá del espacio de tabla otra extensión. Este proceso de extensión continuará hasta que no quede más espacio disponible en los ficheros del espacio de tablas, o hasta que se alcance un número máximo de extensiones por segmento.
Segmento de Rollback
Para mantener la consistencia en lectura y permitir deshacer las transacciones, Oracle debe tener un mecanismo para reconstruir la imagen previa a una transacción incompleta. Oracle utiliza los segmentos de rollback para esto.
Los segmentos de rollback pueden crecer tanto como sea necesario para soportar las transacciones.
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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$TABLESPACE;
Figura 1. 3 Consulta tablespaces
Consultar todos los segmentos de la base de datos (estoy incluye tablas, índices, y segmentos rollback entre otros): select distinct SEGMENT_TYPE from DBA_SEGMENTS;
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Figura 1. 4 Consulta segmentos
Consultar las extensiones que forman los segmentos: select distinct * from DBA_EXTENTS;
Figura 1. 5 Consulta extensiones
Consultar los bloques libres: select distinct * from DBA_EXTENTS; 10
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Figura 1. 6 Consulta bloques libres
3.2 Comandos para estructura física Para revisar la estructura física de la base de datos en Oracle se ejecutan los siguientes comandos:
Todos los ficheros de datos (datafiles) y su ubicación: Select * from V$DATAFILE;
Figura 1. 7 Consulta ficheros de datos
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Ficheros temporales: Select * from V$TEMPFILE;
Figura 1. 8 Consulta ficheros temporales
Ubicación y número de ficheros de control: Select value from v$system_parameter where name = ‘control_files’;
Figura 1. 9 Consulta ficheros de control
Muestra la ubicación de los log files: Select * from v$logfile;
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Figura 1. 10 Consulta Redo log files
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.
Figura 1. 11 Inicio
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Posteriormente nos abrirá el navegador y aparecerá un apartado donde introduciremos el usuario y la contraseña.
Figura 1. 12 Login
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.
Figura 1. 13 Página principal 14
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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 da mos en editar.
Figura 1. 14 Sección Tablespace
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.
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Figura 1. 15 View Tablespace
En la sección de almacenamiento dice incremento y pondremos los KB, MB, GB, TB y le damos en continuar.
Figura 1. 16 Editar datafile
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Haremos click en la opción aplicar para completar la acción en la parte de abajo.
Figura 1. 17 Información datafiles
Veremos que los cambios se han aplicado correctamente.
Figura 1. 18 Cambios aplicados
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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;
Figura 1. 19 Incrementar datafile
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.
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?
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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).
Figura 1. 20 Redo log 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.
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Figura 1. 21 Ubicación de los Redo log files
Recuerde que los Redo Log File son archivos utilizados para salvaguardar las operaciones ejecutadas en una base de datos.
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.
Figura 1. 22 Estructura de una instancia en Oracle
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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.
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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.
Figura 1. 23 Estructura de memoria en Oracle
Oracle cuenta con herramientas para verificar detalles de la memoria SGA y PGA así como también permite hacerle modificaciones. Para hacer esto primero accederemos a la página principal de Oracle. Hacemos click en el Database Control que se encuentra en Inicio > Oracle – OraDb11g_home1>Database Control – ABD e introduciremos el usuario y el password correspondientes.
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Figura 1. 24 Pagina de logeo
Una vez dentro de la página principal seleccionaremos el link “Servidor” y posteriormente el de “Asesores de memoria”.
Figura 1. 25 Página principal
En esta imagen se puede observar un gráfico que muestra el historial de los componentes de memoria. 23
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Figura 1. 26 Historial de asignaciones
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.
Figura 1. 27 Componentes SGA
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 ”.
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Figura 1. 28 Sección memoria PGA
En este recuadro podemos observar los detalles de uso de memoria PGA.
Figura 1. 29 Detalle de uso de memoria PGA
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