碎片(Fragmentation)--介绍

这份笔记最初只是个便条,直到我认识到它的意义不仅与此,从而决定将此便条拓展成一份完整的说明,我计划在接下来的2个星期发表完下面四个部分.

• 1. 介绍 — 此文
• 2. 磁盘与表空间碎片
• 3. 表碎片
• 4. 索引碎片

介绍
By Jonathan Lewis Translated By Jametong

单词“fragmentation”（碎片）的涵义是某些东西被分成多个片段,不过,有时也隐含表示被拆成了大量的小片段.在Oracle的语境下,需要仔细考虑你所说的“片段”,片段的粒度大小,以及其对性能产生的可能影响.由于可以在(逻辑)磁盘层面、文件层面、表空间(tablespace)层面、段(segment)层面、区间(extent)层面以及块(block)层面来讨论碎片,当你在评论种说出类似于“我的表空间有碎片”或“我的索引有碎片”时,需要仔细想清楚你到底想要说明什么.

让我从一个例子开始:我创建了一个新的表空间,并移入了一张表.当我检查dba_extents视图,将发现此表空间有100个区间.很明显,从这个单词的基本涵义看,它被“分成多片”了,它有100个不同的片段组成.另一方面,因为此表是我在此表空间内创建的第一个对象,我可以发现所有的区间都相邻,你可以说此表“逻辑上分成多片”但是“物理上连续”.

这个碎片的例子会不会影响你的系统的性能呢？由于大部分Oracle IO都是在块级别上完成(我们将数据块读入到数据库高速缓冲区,我们将数据块写入到数据文件),任何特定区间内的数据块的位置都是无关的,答案或许是no.但有些时候,当我们在一个单一读请求(全表扫描 (TableScan)或者索引快速全扫描(Index Fast Full Scan))中尝试读取多个相邻的数据块时;如果我们的“物理上连续”的表却是“逻辑上被拆分”到了很多个区间,这会不会有问题呢?

假如说,每个区间都只能是64K,这会限制我们将发起的“db file multiblock read”请求的大小吗或者这些请求可以跨越区间边界读取吗?如果这个表空间是有两个(或多个)数据文件组成,而这些区间又是以“轮流”在两个文件之间分配的,这会影响读操作的方式吗?如果我们尝试进行并行表扫描,这些限制在“direct path read”上会不会有所不同呢?如果你的运行系统是一个数据仓库,需要花费大量的时间运行这种操作,那么这些就是你需要回答的问题.(例如,参见我3年前写的关于运行并行查询时的部分IO异常的记录,以及Christian Antognini在大约几年后描述的Oracle 11g中的一个相关改进.)

只有当你开始想清楚你理解“碎片”到底是什么,你才可以理解它可能导致的问题,以及为什么它会(或不会)对你的系统造成问题的理由. 在第二部分中,我将讨论你该如何考虑表级别以及表空间级别的碎片问题.

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