Block Space Management – Hiểu hơn về Block trong Oracle Database

Block trong Oracle Database là một phần quan trọng của quản lý không gian lưu trữ. Mỗi block là đơn vị lưu trữ cơ bản nhất trong một cơ sở dữ liệu Oracle. Hiểu rõ về cách các block hoạt động và cách quản lý chúng sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất và hiệu quả sử dụng không gian.

Kiến thức cơ bản về block

1. Oracle Block:
   • Một Oracle block là đơn vị lưu trữ nhỏ nhất được Oracle quản lý.
   • Kích thước của mỗi Oracle block được xác định bởi tham số DB_BLOCK_SIZE khi tạo cơ sở dữ liệu (thường là 2KB, 4KB, 8KB, 16KB hoặc 32KB). => mặc định thường là 8K
2. Operating System Block:
   • Là đơn vị lưu trữ nhỏ nhất mà hệ điều hành quản lý.
   • Một Oracle block có thể chứa một hoặc nhiều OS block, tùy thuộc vào kích thước của nó.

Cấu trúc của một Oracle Block

Một Oracle block bao gồm các phần sau:

1. Header:
   • Chứa thông tin về block, bao gồm loại segment, số block và số segment.
   • Quản lý thông tin về giao dịch (các transaction đang hoạt động và đã cam kết).
2. Table Directory:
   • Chứa thông tin về các bảng mà block này đang lưu trữ dữ liệu.
3. Row Directory:
   • Chứa thông tin về các hàng (row) trong block, bao gồm vị trí của các hàng.
4. Free Space:
   • Phần trống trong block để lưu trữ thêm dữ liệu khi cần thiết.
   • Được sử dụng để chèn và cập nhật dữ liệu.
5. Row Data:
   • Chứa dữ liệu thực tế của các hàng.

Quản lý không gian của block

1. PCTFREE:
   • Xác định phần trăm không gian trống trong mỗi block dành cho các cập nhật sau này.
   • Ví dụ: PCTFREE 10 có nghĩa là giữ lại 10% không gian trống cho các cập nhật.
2. PCTUSED:
   • Xác định phần trăm không gian tối thiểu phải được sử dụng trước khi block được thêm vào danh sách các block trống để chèn dữ liệu mới.
   • Ví dụ: PCTUSED 40 có nghĩa là block phải có ít nhất 40% không gian được sử dụng trước khi nó được thêm vào danh sách trống.
3. INITRANS:
   • Số lượng giao dịch tối thiểu được hỗ trợ trong mỗi block.
4. MAXTRANS:
   • Số lượng giao dịch tối đa có thể hoạt động đồng thời trong mỗi block.

Quản lý block trong Oracle

Kiểm tra thông tin block

DBA_EXTENTS:

Chứa thông tin về các extent (tập hợp các block liên tục) trong cơ sở dữ liệu.

SELECT segment_name, extent_id, file_id, block_id, bytes
FROM dba_extents
WHERE segment_name = 'MY_TABLE';

DBA_SEGMENTS:

Chứa thông tin về các segment (đơn vị lưu trữ bao gồm các extent) trong cơ sở dữ liệu.

SELECT segment_name, segment_type, bytes
FROM dba_segments
WHERE segment_name = 'MY_TABLE';

Phân tích block

ANALYZE: Thu thập số liệu thống kê về không gian sử dụng của bảng hoặc index.

ANALYZE TABLE my_table COMPUTE STATISTICS;

Oracle cung cấp hai phương pháp chính để quản lý không gian block: quản lý không gian block tự động (Automatic Segment Space Management – ASSM) và quản lý không gian block thủ công (Manual Segment Space Management – MSSM).

1. Automatic Segment Space Management (ASSM)

• Tự động: Oracle tự động quản lý việc phân phối và giải phóng không gian trong các block.
• Bitmaps: Sử dụng bitmaps để theo dõi việc sử dụng không gian trong block.
• Hiệu suất: Cải thiện hiệu suất khi chèn dữ liệu và giảm việc phân mảnh không gian.

Cách tạo tablespace với ASSM:

CREATE TABLESPACE my_tbs
DATAFILE 'my_tbs.dbf' SIZE 50M
EXTENT MANAGEMENT LOCAL
SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;

2. Manual Segment Space Management (MSSM)

• Thủ công: Quản trị viên phải thủ công quản lý việc phân phối và giải phóng không gian trong các block.
• Free Lists: Sử dụng danh sách trống (free lists) để theo dõi không gian khả dụng trong các block.

Cách tạo tablespace với MSSM:

CREATE TABLESPACE my_tbs
DATAFILE 'my_tbs.dbf' SIZE 50M
EXTENT MANAGEMENT LOCAL
SEGMENT SPACE MANAGEMENT MANUAL;