- 相關(guān)推薦
大型ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
摘 要 本文主要從大型數(shù)據(jù)庫(kù)ORACLE環(huán)境四個(gè)不同級(jí)別的調(diào)整分析入手，分析ORACLE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理，從九個(gè)不同方面較全面地總結(jié)了ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化調(diào)整方案。
關(guān)鍵詞 ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù) 環(huán)境調(diào)整 優(yōu)化設(shè)計(jì) 方案
對(duì)于ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存取，主要有四個(gè)不同的調(diào)整級(jí)別，第一級(jí)調(diào)整是操作系統(tǒng)級(jí)包括硬件平臺(tái),第二級(jí)調(diào)整是ORACLE RDBMS級(jí)的調(diào)整,第三級(jí)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)級(jí)的調(diào)整,最后一個(gè)調(diào)整級(jí)是SQL級(jí)。通常依此四級(jí)調(diào)整級(jí)別對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫(kù)的整體性能會(huì)得到很大的改善。下面從九個(gè)不同方面介紹ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
一.數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化自由結(jié)構(gòu)OFA(Optimal flexible Architecture)
數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯配置對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能有很大的影響,為此,ORACLE公司對(duì)表空間設(shè)計(jì)提出了一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)OFA。使用這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)會(huì)大大簡(jiǎn)化物理設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)管理。優(yōu)化自由結(jié)構(gòu)OFA,簡(jiǎn)單地講就是在數(shù)據(jù)庫(kù)中可以高效自由地分布邏輯數(shù)據(jù)對(duì)象,因此首先要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的邏輯對(duì)象根據(jù)他們的使用方式和物理結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響來(lái)進(jìn)行分類(lèi),這種分類(lèi)包括將系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)分開(kāi)、一般數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)分開(kāi)、低活動(dòng)表和高活動(dòng)表分開(kāi)等等。
數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)當(dāng)符合下面的準(zhǔn)則：（1）把以同樣方式使用的段類(lèi)型存儲(chǔ)在一起；（2）按照標(biāo)準(zhǔn)使用來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)；（3）存在用于例外的分離區(qū)域；（4）最小化表空間沖突；（5）將數(shù)據(jù)字典分離。
二、充分利用系統(tǒng)全局區(qū)域SGA（SYSTEM GLOBAL AREA)
SGA是oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的心臟。用戶(hù)的進(jìn)程對(duì)這個(gè)內(nèi)存區(qū)發(fā)送事務(wù)，并且以這里作為高速緩存讀取命中的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)加速的目的。正確的SGA大小對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能至關(guān)重要。SGA包括以下幾個(gè)部分：
1、數(shù)據(jù)塊緩沖區(qū)（data block buffer cache）是SGA中的一塊高速緩存，占整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)大小的1%-2%，用來(lái)存儲(chǔ)從數(shù)據(jù)庫(kù)重讀取的數(shù)據(jù)塊（表、索引、簇等），因此采用least recently used (LRU,最近最少使用)的方法進(jìn)行空間管理。
2、字典緩沖區(qū)。該緩沖區(qū)內(nèi)的信息包括用戶(hù)賬號(hào)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件名、段名、盤(pán)區(qū)位置、表說(shuō)明和權(quán)限，它也采用LRU方式管理。
3、重做日志緩沖區(qū)。該緩沖區(qū)保存為數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)過(guò)程中用于前滾操作。
4、SQL共享池。保存執(zhí)行計(jì)劃和運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL語(yǔ)句的語(yǔ)法分析樹(shù)。也采用LRU算法管理。如果設(shè)置過(guò)小，語(yǔ)句將被連續(xù)不斷地再裝入到庫(kù)緩存，影響系統(tǒng)性能。
另外，SGA還包括大池、JAVA池、多緩沖池。但是主要是由上面4種緩沖區(qū)構(gòu)成。對(duì)這些內(nèi)存緩沖區(qū)的合理設(shè)置，可以大大加快數(shù)據(jù)查詢(xún)速度，一個(gè)足夠大的內(nèi)存區(qū)可以把絕大多數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，只有那些不怎么頻繁使用的數(shù)據(jù)，才從磁盤(pán)讀取，這樣就可以大大提高內(nèi)存區(qū)的命中率。
三、規(guī)范與反規(guī)范設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)
1、規(guī)范化
范式是符合某一級(jí)別的關(guān)系模式的集合，根據(jù)約束條件的不同，一般有1NF、2NF、3NF三種范式。規(guī)范化理論是圍繞這些范式而建立的。規(guī)范化的基本思想是逐步消除數(shù)據(jù)依賴(lài)中不合適的部分，使模式中的各關(guān)系模式達(dá)到某種程度的“分離”，即采用“一事一地”的模式設(shè)計(jì)原則，因此，所謂規(guī)范化實(shí)質(zhì)上就是概念的單一化。數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)規(guī)范化的優(yōu)點(diǎn)是減少了數(shù)據(jù)冗余，節(jié)約了存儲(chǔ)空間，相應(yīng)邏輯和物理的I/O次數(shù)減少，同時(shí)加快了增、刪、改的速度。但是一個(gè)完全規(guī)范化的設(shè)計(jì)并不總能生成最優(yōu)的性能，因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)通常需要更多的連接操作，從而影響到查詢(xún)的速度。故有時(shí)為了提高某些查詢(xún)或應(yīng)用的性能而有意破壞規(guī)范規(guī)則，即反規(guī)范化。
2、反規(guī)范化
⑴反規(guī)范的必要性
是否規(guī)范化的程度越高越好呢？答案是否定的，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)決定，因?yàn)椤胺蛛x”越深，產(chǎn)生的關(guān)系越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。關(guān)系越多，連接操作越頻繁，而連接操作是最費(fèi)時(shí)間的，在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中特別對(duì)以查詢(xún)?yōu)橹鞯臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，頻繁的連接會(huì)嚴(yán)重影響查詢(xún)速度。所以，在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中有時(shí)故意保留非規(guī)范化約束，或者規(guī)范化以后又反規(guī)范，這樣做通常是為了改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)性能，加快數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
⑵反規(guī)范技術(shù)
在進(jìn)行反規(guī)范設(shè)計(jì)之前，要充分考慮數(shù)據(jù)的存取需求，常用表的大小、特殊的計(jì)算、數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)等。常用的反規(guī)范技術(shù)有合理增加冗余列、派生列，或重新組表幾種。反規(guī)范化的好處是降低連接操作的需求、降低外碼和索引數(shù)目，減少表的個(gè)數(shù)，從而提高查詢(xún)速度，這對(duì)于性能要求相對(duì)較高的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，能有效地改善系統(tǒng)的性能，但相應(yīng)的問(wèn)題是可能影響數(shù)據(jù)的完整性，加快查詢(xún)速度的同時(shí)降低修改速度。
3、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中的優(yōu)化策略
數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)按兩種類(lèi)別進(jìn)行組織：頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)和頻繁修改的數(shù)據(jù)。對(duì)于頻繁訪(fǎng)問(wèn)但是不頻繁修改的數(shù)據(jù)，內(nèi)部設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)物理不規(guī)范化。對(duì)于頻繁修改但并不頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)，內(nèi)部設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)物理規(guī)范化。比較復(fù)雜的方法是將規(guī)范化的表作為邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，然后再根據(jù)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的需要，物理地非規(guī)范化數(shù)據(jù)。規(guī)范與反規(guī)范都是建立在實(shí)際的操作基礎(chǔ)之上的約束，脫離了實(shí)際兩者都沒(méi)有意義。只有把兩者合理地結(jié)合在一起，才能相互補(bǔ)充，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)。
四、合理設(shè)計(jì)和管理表
1、利用表分區(qū)
分區(qū)將數(shù)據(jù)在物理上分隔開(kāi)，不同分區(qū)的數(shù)據(jù)可以制定保存在處于不同磁盤(pán)上的數(shù)據(jù)文件里。這樣，當(dāng)對(duì)這個(gè)表進(jìn)行查詢(xún)時(shí)，只需要在表分區(qū)中進(jìn)行掃描，而不必進(jìn)行FTS(Full Table Scan，全表掃描)，明顯縮短了查詢(xún)時(shí)間，另外處于不同磁盤(pán)的分區(qū)也將對(duì)這個(gè)表的數(shù)據(jù)傳輸分散在不同的磁盤(pán)I/O，一個(gè)精心設(shè)置的分區(qū)可以將數(shù)據(jù)傳輸對(duì)磁盤(pán)I/O競(jìng)爭(zhēng)均勻地分散開(kāi)。
2、避免出現(xiàn)行連接和行遷移
在建立表時(shí)，由于參數(shù)pctfree和pctused不正確的設(shè)置，數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)行鏈接和行遷移，也就是同一行的數(shù)據(jù)不保存在同一的數(shù)據(jù)塊中。如果在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)時(shí)遇到了這些數(shù)據(jù)，那么為了讀出這些數(shù)據(jù)，磁頭必須重新定位，這樣勢(shì)必會(huì)大大降低數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行的速度。因此，在創(chuàng)建表時(shí)，就應(yīng)該充分估計(jì)到將來(lái)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)變化，正確地設(shè)置這兩個(gè)參數(shù)，盡量減少數(shù)據(jù)庫(kù)中出現(xiàn)行鏈接和行遷移。
3、控制碎片
碎片(fragmentation)是對(duì)一組非鄰接的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的描述。碎片意味著在執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)的功能時(shí)要耗費(fèi)額外的資源（磁盤(pán)I/O，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)延遲，動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，鏈接的塊等），并浪費(fèi)大量磁盤(pán)空間。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象在相同的表空間中，會(huì)發(fā)生區(qū)間交叉。在動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)中，對(duì)象的區(qū)間之間不再相互鄰接。為
【大型ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案】相關(guān)文章：
Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化03-18
基于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯數(shù)據(jù)同步技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用研究03-10
高校院系網(wǎng)站存在的問(wèn)題及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案07-12
主流空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎技術(shù)分析和優(yōu)化方法研究03-12
Oracle觸發(fā)器在MIS 開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用03-18
ORACLE RAC集群在電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)中的應(yīng)用03-18
應(yīng)用Ｏｒａｃｌｅ數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)控維護(hù)技術(shù)，維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)安全03-03