作者：Fenng
日期：27-Nov-2004
出处： http://www.dbanotes.net
版本：0.1

简单介绍

Oracle 10g 的存储能力有了显著的增强。这表现在很多方面，下面介绍 10g 新增的表空间类型： 大文件 (Bigfile) 表空间 。

大文件表空间从某种角度来说提高了 Oracle 在 VLDB 上的管理能力。 只有自动段空间管理的 LMT (Locally Managed Tablespaces ) 支持 BIGFILE 表空间。 大文件表空间只能包含一个文件，但是文件可以达到 4G 个数据块大小。(以下用 BFT 指代 BIGFILE Tablespace。)

BFT 可以和以下存储技术结合使用：

• 自动存储管理( ASM )
• LVM
• OMF

理论上的 BFT 可以达到下面所列的值：

> 数据块大小(单位：K) | BFT 最大值(单位：T)
> ---|---
> 2k | 8T
> 4k | 16T
> 8k | 32T
> 16k | 64T
> 32k | 128T

在实际环境中，这还受到操作系统的文件系统的限制。

BFT 基本操作

10g 数据库在创建的时候，会指定默认的表空间类型。如果不特殊指定的话，默认为 SMALLFILE 类型的表空间。

> > SQL> SELECT * > 2 FROM database_properties
> 3 WHERE property_name = 'DEFAULT_TBS_TYPE'; >
> PROPERTY_NAME PROPERTY_VALUE DESCRIPTION > -------------------- --------------- ---------------------------------------- > DEFAULT_TBS_TYPE SMALLFILE Default tablespace type >

这种情况下，如果我们创建表空间的时候不指定类型，那么默认创建的都是 SMALLFILE 类型的表空间。可以通过 ALTER DATABASE 命令来修改数据库默认的表空间类型：

> > SQL> ALTER DATABASE SET DEFAULT bigfile TABLESPACE; >
> Database altered. >
> SQL> SELECT * > 2 FROM database_properties
> 3 WHERE property_name = 'DEFAULT_TBS_TYPE'; >
> PROPERTY_NAME PROPERTY_VALUE DESCRIPTION > -------------------- --------------- ---------------------------------------- > DEFAULT_TBS_TYPE BIGFILE Default tablespace type >
> SQL> >

> > SQL> ALTER DATABASE SET DEFAULT smallfile TABLESPACE; >

创建 BIGFILE 类型的表空间，只需指定额外的一个参数 BIGFILE 即可，其他和原有创建表空间语法类似：

> > CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs > DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs01.dbf' SIZE 5M; >

DBA_TABLESPACES (USER_TABLESPACES)与 V$TABLESPACE 这两个视图可以查看 BIGFILE 表空间的相关信息。先看看 DBA_TABLESPACES 在 10g 中有了什么变化：

> > SQL> desc DBA_TABLESPACES > Name Null? Type > ----------------------------------------- -------- ------------------------ > TABLESPACE_NAME NOT NULL VARCHAR2(30) > BLOCK_SIZE NOT NULL NUMBER > INITIAL_EXTENT NUMBER > NEXT_EXTENT NUMBER > MIN_EXTENTS NOT NULL NUMBER > MAX_EXTENTS NUMBER > PCT_INCREASE NUMBER > MIN_EXTLEN NUMBER > STATUS VARCHAR2(9) > CONTENTS VARCHAR2(9) > LOGGING VARCHAR2(9) > FORCE_LOGGING VARCHAR2(3) > EXTENT_MANAGEMENT VARCHAR2(10) > ALLOCATION_TYPE VARCHAR2(9) > PLUGGED_IN VARCHAR2(3) > SEGMENT_SPACE_MANAGEMENT VARCHAR2(6) > DEF_TAB_COMPRESSION VARCHAR2(8) > RETENTION VARCHAR2(11) > BIGFILE VARCHAR2(3) >
> SQL> >

和 9i 相比， DBA_TABLESPACES 视图多了两列：RETENTION 和 BIGFILE。其中 BIGFILE 列说明该表空间是否为 BFT ：

> > SQL> SELECT tablespace_name, bigfile > 2 FROM dba_tablespaces; >
> TABLESPACE_NAME BIG > ------------------------------ --- > SYSTEM NO > UNDOTBS NO > SYSAUX NO > TEMP NO > USERS NO > EXAMPLE NO > TEST NO > BFTBS YES >
> 8 rows selected. >

V$TABLESPACE 视图相对 9i 也增加了新的列：

> > SQL> desc V$TABLESPACE > Name Null? Type > ----------------------------------------- -------- ------------------------ > TS# NUMBER > NAME VARCHAR2(30) > INCLUDED_IN_DATABASE_BACKUP VARCHAR2(3) > BIGFILE VARCHAR2(3) > FLASHBACK_ON VARCHAR2(3) >

其中 FlASHBACK_ON 和 BIGFILE 列都是新增的。

BFT 属性

BFT 有一些特有的属性。

1.每个表空间只能包含一个数据文件。如果试图添加新的文件，则会报告 ORA-32771 错误：

> > SQL> ALTER TABLESPACE bftbs > 2 ADD DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 5M; > ALTER TABLESPACE bftbs > * > ERROR at line 1: > ORA-32771: cannot add file to bigfile tablespace >

2.只有自动段空间管理的 LMT (locally managed tablespaces ) 支持 BFT

> > SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > 2 DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 5M > 3 EXTENT MANAGEMENT DICTIONARY; > CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > * > ERROR at line 1: > ORA-12913: Cannot create dictionary managed tablespace >
>
> SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > 2 DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 5M > 3 SEGMENT SPACE MANAGEMENT MANUAL; > CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > * > ERROR at line 1: > ORA-32772: BIGFILE is invalid option for this type of tablespace >
>

3.相对文件号(RELATIVE_FNO)为1024 ( 4096 on OS/390)

因为 BFT 只有一个数据文件，所以其相对文件号也是固定的:1024

> > SQL> SELECT tablespace_name, file_id, relative_fno > 2 FROM dba_data_files; >
> TABLESPACE_NAME FILE_ID RELATIVE_FNO > ------------------------------ ---------- ------------ > USERS 4 4 > SYSAUX 3 3 > UNDOTBS 2 2 > SYSTEM 1 1 > EXAMPLE 5 5 > TEST 6 6 > BFTBS 7 1024 >
> 7 rows selected. >
> SQL> >

4.rowid的变化

在 BFT 上存储的表的 ROWID 与 smallfile 表空间上的 rowid 结构有些不同的。要正确得到 rowid 信息，dbms_rowid 包增加了一个新的参数 ts_type_in 来解决这个问题。参考这个范例：

> > SQL> SELECT DBMS_ROWID.rowid_block_number (ROWID, 'BIGFILE') > 2 FROM foo; >
> DBMS_ROWID.ROWID_BLOCK_NUMBER(ROWID,'BIGFILE') > ---------------------------------------------- > 24 >
> SQL> >

你可以创建多大的表空间?

我们在前面提及， BFT 还受到操作系统的文件系统的限制。下面我们以 Linux 操作系统为例：

> > SQL> SHOW parameters db_block_size >
> NAME TYPE VALUE > ------------------------------------ ----------- ------------------------------ > db_block_size integer 8192 > SQL> >

也就是说，理论上我们可以创建最大 32T (4G*8K) 的表空间。我们可以做到么?

> > SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > 2 DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 20T reuse; > CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > * > ERROR at line 1: > ORA-01119: error in creating database file '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' > ORA-27059: could not reduce file size > Linux Error: 27: File too large > Additional information: 2 >
> SQL> >

注意我们得到的操作系统信息(黑色部分)：File too large 。这说明超出了操作系统允许值。我所用的环境是 Fedora Core Linux , 内核的版本是2.6.9，文件系统是 EXT3 。2.4以后的版本的内核都是支持 LFS (Large File Support)的。

> 文件系统(块) | 文件大小限制 | 文件系统大小限制
> ---|---|---
> ext2/3 (2K) | 256G | 8T
> ext2/3 (4K) | 2T | 16T
> ext2/3 (8K) | 64T | 32T
> ReiserFS 3.6 | 1E | 16T

我们检查一下OS文件系统块大小：

> > [root@FC3 ~]# tune2fs -l /dev/hda7 | grep Block > Block count: 2621440 > Block size: 4096 > Blocks per group: 32768 > [root@FC3 ~]# >

也即，我们可以在操作系统上创建不大于 2T 的文件。虽然我们没有那么大的存储空间，不妨也测试一下：

> > SQL> CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > 2 DATAFILE '/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf' SIZE 1800g; >

在另外一个终端中，观察该目录的变化情况：

> > [root@FC3 DEMO]# ls -ltr > total 1159048 > -rw------- 1 oracle oracle 5251072 Nov 28 20:05 bftbs01.dbf > -rw------- 1 oracle oracle 1932735291392 Nov 28 20:49 bftbs02.dbf > [root@FC3 DEMO]# >

哇，我们真的能观察到Oracle在创建“超大”文件呢，接近1.8T 的文件 :-) 要过一会儿，Oracle 才会报告错误(毕竟1800G 的大文件):

> > CREATE BIGFILE TABLESPACE bftbs02 > * > ERROR at line 1: > ORA-19502: write error on file "/u01/app/oracle/oradata/DEMO/bftbs02.dbf", > blockno 898048 (blocksize=8192) > ORA-27072: File I/O error > Additional information: 898047 >

可见，在本例中，由于操作系统文件系统的限制，我们只可以创建2T以下的 BFT 。

你需要 BFT 么?

应用 BFT 的话，优点缺点都存在。根据 Oracle 官方的文档，DB_FILES 和 MAXDATAFILES 这两个参数的值给 SGA 带来的压力会减轻(原来的压力就很大么?)。数据库中最大数据文件数是有限的 (64K files)， BFT 的出现的确对海量数据库有一定的积极意义。从一定程度上来说， BFT 简化了管理，但是 在恢复的时候可能是一场灾难。

在笔者看来，至少我们现在在大多数情况下不需要用 BFT 。"你要把鸡蛋都放到一个篮子里么? "

参考信息

Oracle Database Administrator's Guide 10g Release 1 (10.1) Part Number B10739-01 ( Note 62294.1 )
Large File Support in Linux - http://www.suse.de/~aj/linux_lfs.html
Metalink [NOTE:262472.1] 10g: BIGFILE Type Tablespaces Versus SMALLFILE Type

本文作者

Fenng ，某美资公司DBA，业余时间混迹于各数据库相关的技术论坛且乐此不疲。目前关注如何利用ORACLE数据库有效地构建企业应用。对Oracle tuning、troubleshooting有一点研究。
个人技术站点: http://www.dbanotes.net/ 。可以通过电子邮件 dbanotes @gmail.com 联系到他。

原文出处

http://www.dbanotes.net/Oracle/10g_Bigfile_Tablespaces.htm

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