Oracle 作為一種大型數(shù)據(jù)庫，廣泛應(yīng)用于金融、郵電、電力、民航等數(shù)據(jù)吞吐量巨大，計算機網(wǎng)絡(luò)廣泛普及的重要部門。對于系統(tǒng)管理員來講，如何保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行，如何提高數(shù)據(jù)庫性能，使其更加安全高效，就顯得尤為重要。作為影響數(shù)據(jù)庫性能的一大因素 -- 數(shù)據(jù)庫碎片，應(yīng)當(dāng)引起 DBA 的足夠重視，及時發(fā)現(xiàn)并整理碎片乃是 DBA 一項基本維護(hù)內(nèi)容。

1、碎片是如何產(chǎn)生的

當(dāng)生成一個數(shù)據(jù)庫時，它會 分成稱為表空間( Tablespace )的多個邏輯段( Segment )，如系統(tǒng)( System )表空間 , 臨時( Temporary )表空間等。一個表空間可以包含多個數(shù)據(jù)范圍( Extent )和一個或多個自由范圍塊，即自由空間( Free Space )。

表空間、段、范圍、自由空間的邏輯關(guān)系如下:

當(dāng)表空間中生成一個段時，將從表空間有效自由空間中為這個段的初始范圍分配空間。在這些初始范圍充滿數(shù)據(jù)時，段會請求增加另一個范圍。這樣的擴展過程會一直繼續(xù)下去，直到達(dá)到最大的范圍值，或者在表空間中已經(jīng)沒有自由空間用于下一個范圍。最理想的狀態(tài)就是一個段的數(shù)據(jù)可被存在單一的一個范圍中。這樣，所有的數(shù)據(jù)存儲時靠近段內(nèi)其它數(shù)據(jù)，并且尋找數(shù)據(jù)可少用一些指針。但是一個段包含多個范圍的情況是大量存在的，沒有任何措施可以保證這些范圍是相鄰存儲的。當(dāng)要滿足一個空間要求時，數(shù)據(jù)庫不再合并相鄰的自由范圍(除非別無選擇)，而是尋找表空間中最大的自由范圍來使用。這樣將逐漸形成越來越多的離散的、分隔的、較小的自由空間，即碎片。

2、碎片對系統(tǒng)的影響

隨著時間推移，基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛使用，產(chǎn)生的碎片會越來越多，將對數(shù)據(jù)庫有以下兩點主要影響:

1)導(dǎo)致系統(tǒng)性能減弱

如上所述，當(dāng)要滿足一個空間要求時，數(shù)據(jù)庫將首先查找當(dāng)前最大的自由范圍，而 " 最大 " 自由范圍逐漸變小，要找到一個足夠大的自由范圍已變得越來越困難，從而導(dǎo)致表空間中的速度障礙，使數(shù)據(jù)庫的空間分配愈發(fā)遠(yuǎn)離理想狀態(tài);

2)浪費大量的表空間

盡管有一部分自由范圍(如表空間的 pctincrease 為非 0 )將會被 SMON (系統(tǒng)監(jiān)控)后臺進(jìn)程周期性地合并，但始終有一部分自由范圍無法得以自動合并，浪費了大量的表空間。

3、自由范圍的碎片計算

由于自由空間碎片是由幾部分組成，如范圍數(shù)量、最大范圍尺寸等，我們可用 FSFI--Free Space Fragmentation Index (自由空間碎片索引)值來直觀體現(xiàn)：

FSFI=100*SQRT(max(extent)/sum(extents))*1/SQRT(SQRT(count(extents)))

可以看出， FSFI 的最大可能值為 100 (一個理想的單文件表空間)。隨著范圍的增加， FSFI 值緩慢下降，而隨著最大范圍尺寸的減少， FSFI 值會迅速下降。

下面的腳本可以用來計算 FSFI 值：

rem FSFI Value Compute

rem fsfi.sql

column FSFI format 999,99

select tablespace_name,sqrt(max(blocks)/sum(blocks))*

(100/sqrt(sqrt(count(blocks)))) FSFI

from dba_free_space

group by tablespace_name order by 1;

spool fsfi.rep;

/

spool off;

比如，在某數(shù)據(jù)庫運行腳本 fsfi.sql, 得到以下 FSFI 值：

TABLESPACE_NAME FSFI

------------------------------ -------

RBS 74.06

SYSTEM 100.00

TEMP 22.82

TOOLS 75.79

USERS 100.00

USER_TOOLS 100.00

YDCX_DATA 47.34

YDCX_IDX 57.19

YDJF_DATA 33.80

YDJF_IDX 75.55

---- 統(tǒng)計出了數(shù)據(jù)庫的 FSFI 值，就可以把它作為一個可比參數(shù)。在一個有著足夠有效自由空間，且 FSFI 值超過 30 的表空間中，很少會遇見有效自由空間的問題。當(dāng)一個空間將要接近可比參數(shù)時，就需要做碎片整理了。

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