Tablespaces y archivos de datos

1. Descripción general

Un tablespace es una unidad lógica de almacenamiento, y está compuesto por uno o varios archivos físicos (archivos de datos).

La mayoría de las operaciones de administración relativas al almacenamiento se realiza a nivel del tablespace y no a nivel de los archivos de datos.

Dentro de un tablespace, el almacenamiento se organiza en segmentos, compuestos por una o varias extensiones (extent). Estas extensiones se pueden administrar "por el diccionario" o "localmente". En el primer caso (tablespace administrado por el diccionario) la información de las extensiones libres y asignadas se almacena en tablas del diccionario de datos; en el segundo caso (tablespace administrado localmente) la información de las extensiones libres y asignadas se almacena en el encabezado de los archivos de datos del tablespace.

En la versión 10, Oracle ha introducido la noción de tablespace BIGFILE: un tablespace BIGFILE es un tablespace compuesto por un único archivo de datos que puede ser particularmente voluminoso (hasta 2ˆ32 bloques Oracle, es decir más de 4 billones de bloques). Por el contrario, un tablespace tradicional, normalmente llamado tablespace SMALLFILE, puede contener varios archivos de datos (hasta 1 022 archivos) pero de tamaño más limitado ("solo" 2ˆ22 bloques Oracle, es decir, más de 4 millones de bloques).

Cuando un tablespace SMALLFILE contiene varios...

1. Creación de un tablespace permanente

La sentencia SQL CREATE TABLESPACE permite crear un tablespace permanente.

Sintaxis simplificada

CREATE [ BIGFILE | SMALLFILE ] TABLESPACE nombre 
DATAFILE especificación_archivo [,...] 
[ cláusula_gestión_extensión ] 
[ cláusula_gestión_segmento ] 
[ MINIMUM EXTENT valor [K|M] ] 
[ DEFAULT [ cláusula_compresión ] [ cláusula_almacenamiento ] ]  
[ BLOCKSIZE valor [K] ]  
[ LOGGING | NOLOGGING ]  
[ FORCE LOGGING ]  
[ FLASHBACK { ON | OFF } ]  
[ ONLINE | OFFLINE ];  
        - especificación_archivo  
'nombre_archivo' [ SIZE valor [K|M|G|T] ] [REUSE]  
[ cláusula_auto_extensión ]  
        - cláusula_auto_extensión  
  AUTOEXTEND OFF  
| AUTOEXTEND ON [ NEXT valor [K|M|G|T] ]  
               [ MAXSIZE UNLIMITED | valor [K|M|G|T] ]  
        - cláusula_gestión_extent  
  EXTENT MANAGEMENT DICTIONARY  
| EXTENT MANAGEMENT LOCAL  
           { AUTOALLOCATE | UNIFORM [ SIZE valor [K|M|G|T] ] }  
        - cláusula_gestión_segmento  
SEGMENT SPACE MANAGEMENT { MANUAL | AUTO }  
        - cláusula_almacenamiento  
STORAGE ( [ INITIAL valor [K|M] ]  
          [ NEXT valor [K|M] ]  
          [ MINEXTENTS valor ]  
          [ MAXEXTENTS { valor | UNLIMITED } ]  
          [ PCTINCREASE valor ] )  
-  cláusula_compresión 
   COMPRESS [ { BASIC | FOR OLTP } ]  
   | NOCOMPRESS 

Ejemplo:

Tablespace para las tablas, con una gestión local uniforme de las extensiones:

CREATE TABLESPACE data 
DATAFILE 'e:\oradata\NuestraBase\data01.dbf' SIZE 500M 
       AUTOEXTEND ON NEXT 100M MAXSIZE 800M 
EXTENT MANAGEMENT LOCAL UNIFORM SIZE 10M 
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;
 

Tablespace para los índices...

1. Principios generales

La organización del almacenamiento dentro de un tablespace se puede resumir mediante el siguiente esquema.

Dentro de un tablespace, el almacenamiento se organiza en segmentos que contienen una o varias extensiones (extents), siendo una extensión un conjunto de bloques Oracle contiguos.

Cuando se crea un segmento en un tablespace, Oracle le asigna una o varias extensiones en alguno de los archivos de datos del tablespace. Cuando el espacio inicialmente asignado está lleno (después de la inserción de datos, por ejemplo), Oracle asigna una nueva extensión al segmento, y así sucesivamente. Todas las extensiones asignadas a un segmento están en el tablespace de creación del segmento, pero no obligatoriamente juntas, ni forzosamente en el mismo archivo de datos (si el tablespace está compuesto por varios archivos de datos). Cuando se elimina un segmento, las extensiones que ocupa se liberan y quedan disponibles para otros segmentos. La creación/eliminación frecuente de segmentos en un tablespace pueden conducir a una fragmentación del espacio disponible en este tablespace.

Para recordar, existen cuatro tipos principales de segmentos:

La primera extensión de un segmento contiene, al menos, dos bloques. El primero se reserva al encabezado del segmento (no contiene datos útiles, sino la libreta de extensiones asignadas al segmento). Sucede lo mismo para cada archivo de datos del tablespace; el primer bloque es un bloque de encabezado (veremos que el encabezado del archivo puede contener más bloques).

Veremos en el capítulo Gestión de las tablas e índices cómo, bajo ciertas condiciones, es posible liberar extensiones sin eliminar el segmento.

Un tablespace se puede "gestionar por el diccionario" o "gestionar localmente".

En un tablespace "gestionado por el diccionario" la información relativa a la gestión del espacio...

1. Rol del tablespace temporal

Cuando una consulta necesita una operación de ordenación (cláusula ORDER BY, por ejemplo), Oracle intenta hacer la ordenación en memoria, en la PGA del proceso de servidor que ejecuta la consulta.

Si la ordenación no se puede realizar en memoria, Oracle desacopla el conjunto de información en fracciones y ordena cada fracción individualmente, almacenando los resultados intermedios en disco en los segmentos temporales.

Un segmento temporal se puede crear en cualquier tablespace, pero no es deseable a efectos de rendimiento.

Por tanto, Oracle recomienda crear un tablespace dedicado, de tipo TEMPORARY, para almacenar los segmentos temporales y, preferiblemente, un tablespace temporal administrado localmente. Es posible crear un tablespace temporal administrado por el diccionario, pero se limita el rendimiento, por lo que Oracle abandona esta opción; por este motivo no se ha comentado inicialmente.

Las consultas que pueden solicitar una operación de ordenación son las siguientes:

Es posible utilizar un tablespace permanente como tablespace temporal (esto es lo que pasa por defecto con el tablespace SYSTEM), pero no es aconsejable, fundamentalmente desde el punto de vista del rendimiento. De hecho, en un tablespace permanente, los segmentos temporales se asignan y se liberan con cada ordenación; penaliza el rendimiento y se corre el riesgo de fragmentar el espacio disponible del tablespace. En caso de usar un tablespace temporal, se crea un único segmento de ordenación para la primera ordenación y se reutiliza para las siguientes ordenaciones.

El segmento temporal se puede compartir entre varias ordenaciones (pero no las extensiones) y solo se libera durante la parada de la instancia; de esta manera, se produce una menor asignación dinámica de extensiones y el rendimiento se optimiza.

Los tablespaces temporales también se utilizan para el almacenamiento de las tablas temporales, creadas por la sentencia...

1. Ventajas de los tablespaces administrados localmente

Los tablespaces administrados localmente presentan numerosas ventajas:

Con un tablespace administrado por el diccionario, cuando la instancia asigna o libera una extensión, ésta debe leer y después actualizar el diccionario de datos usando sentencias SQL SELECT, INSERT, UPDATE o DELETE; estas diferentes sentencias se llaman "SQL recursivo" y son susceptibles de utilizar espacio de anulación en el segmento de anulación SYSTEM. Durante la actualización del diccionario, Oracle puede sufrir falta de espacio en la tabla del diccionario o en el segmento de anulación: el resultado es una asignación recursiva de espacio, lo que penaliza el rendimiento. Estos problemas desaparecen, en gran medida, con los tablespaces administrados localmente. 

En un tablespace administrado por el diccionario, cuando una extensión se libera, Oracle no comprueba inmediatamente si es adyacente a una extensión ya libre. Más tarde...

1. Tablespaces y archivos de datos

Varias vistas del diccionario de datos permiten obtener información de los tablespaces y archivos de datos:

Las columnas interesantes de las diferentes vistas se presentan a continuación.

DBA_TABLESPACES

Ejemplo:

SQL> SELECT tablespace_name,contents,extent_management, 
  2         asignation_type,bigfile,block_size,status 
  3  FROM dba_tablespaces; 
TABLESPACE_NAME CONTENTS  EXTENT_MAN ALLOCATIO BIG BLOCK_SIZE STATUS 
--------------- --------- ---------- --------- --- ---------- ------ 
SYSTEM          PERMANENT LOCAL      SYSTEM    NO        8192 ONLINE 
SYSAUX          PERMANENT LOCAL      ...