Bartomeu Vives Sansó, Laboratori de software de gestió Curs 2006/2007 Pag 1

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1 SISTEMA GESTOR DE ORACLE...2 Funcionamiento General...2 Estructura de Física de la Base de Datos, ficheros...6 Estructura de Lógica de la Base de Datos. Tablespaces, segmentos y objetos...14 Estructura de Memoria...25 Estructura de Procesos...29 Usuarios, Seguridad de Acceso...35 La Estructura de Datos Ejemplo...40 Pag 1

2 SISTEMA GESTOR DE ORACLE En éste capítulo se verá, a modo de ejemplo, el funcionamiento del Sistema Gestor de Base de Datos de ORACLE, uno de los SGBDR más utilizados en el mundo de las grandes empresas. Si el lector quiere introducirse en los por menores de éste, es necesaria la consulta con el manual apropiado que ORACLE proporciona a tal efecto. Nosotros presentaremos dicho funcionamiento a grandes rasgos para que este pueda concebir el sistema genérico utilizado por un SGBD. Funcionamiento General El sistema gestor de Base de Datos de ORACLE puede ser configurado para dar el servicio de manera más eficiente según sea la configuración que éste tome. La figura 1 ilustra el funcionamiento general del SGBD de ORACLE. Una Base de Datos ORACLE es una colección de datos tratados todos ellos como una unidad. Una Base de Datos que está formada por diversos tipos de ficheros dentro de un sistema operativo. Físicamente, trataremos la Base de Datos como un conjunto de ficheros de base de datos y ficheros de traza. Lógicamente, la veremos como un conjunto de diccionarios, tablas de usuarios y ficheros de traza conteniendo datos de recuperación de errores. Adicionalmente, una Base de datos requiere uno o más ficheros de control. Ellos contienen aquella información que identifica y describe el resto de la Base de Datos. El funcionamiento del SGBD pasa por la definición de una instancia ORACLE [fig.2]. Una instancia consiste, básicamente en: - Una área de memoria (llamada Area Global del Sistema, SGA) que permita una comunicación entre los procesos, - Al menos cinco procesos en background (SMON, PMON, DBWR, LGWR y ARCH) utilizados por los usuarios de ORACLE. Pag 2

3 AREA GLOBA L DEL SISTEMA (SGA ) Búffer Redo PGA Areas de Búffer Base contexto Procesos USUARIO_ 1 DBWR PMON SMON LGW R ARCH Segm ento de Datos Segm ento de Rollback Fichero de Traza Activo BASE DE DATOS FICHEROS DE TRAZA ON-LINE FICHEROS DE TRAZA OFF-LINE Figura 1. Funcionamiento General del SGBDR ORACLE. Cada una de las instancias necesita del acceso al código ejecutable que ORACLE proporciona, aunque éste código puede ser compartido por cada una de las instancias. Una Base de Datos puede ser accedida por múltiples instancias simultáneamente, por ello podemos decir que ORACLE es un sistema compartido. La figura 3 muestra como se produce el acceso de dos instancias a la Base de Datos. Pag 3

4 AREA GLOBAL DEL SISTEMA (SGA) CODIGO EJECUTABLE ORACLE SMON PMON DBWR LGWR ARCH USU_1 USU_2 USU_3 USU_N FICHEROS CONTROL FICHEROS TRAZA FICHEROS DE BASE DE DATOS Buffers Ficheros Buffers Ficheros B.D. Estructuras de memoria Estructuras de Procesos Estructuras de la Base de Datos Estructura de Usuarios Figura 2. Relación de las Estructuras de ORACLE. Veremos el funcionamiento de ORACLE a partir de cada uno de los componentes que lo componen, es decir, la estructura física de fichero y la lógica de tablas, la estructura de procesos y la estructura de memoria. Pag 4

5 INSTANCIA A INSTANCIA B S M O N P M O N D B W R L G W R A R C H S M O N P M O N D B W R L G W R A R C H SGA SGA FICHEROS DE BASE DE DATOS FICHEROS TRAZA FICHEROS DE CONTROL Figura 3. Acceso de dos instancias a la B.D. ORACLE. Pag 5

6 Estructura de Física de la Base de Datos, ficheros. En éste capítulo veremos los ficheros necesarios para ejecutar el producto ORACLE. Estos están agrupados en diferentes tipos según el uso interno y la utilización que a cada uno de ellos se les da. Por ello éstos serán agrupados según la función que desempeñen: - Ficheros de Programas de ORACLE - Ficheros de Base de Datos - Ficheros de Control - Ficheros de Traza Obviamente, será sólo el Administrador de la Base de Datos a quien le concernirá la información incluida en los ficheros especificados anteriormente. Los usuarios de la Base de Datos raramente necesitarán saber la información existente en éstos, a ellos les concierne la información lógica que de ellos se extrae, es decir los objetos de la Base de Datos que éstos representan. La figura 4 ilustra el número de ficheros mínimo que requiere ORACLE para su funcionamiento: Tipo de Ficheros Número Tamaño aproximado F. de Base de Datos Kb. F. de Traza 2 50 Kb. F. de Control 1 Según tipo de Instalación Programas ORACLE Muchos aprox Kb. (según instalación) Figura 4. Número Mínimo de Ficheros por tipos Estructuras Físicas, Estructuras Lógicas Una estructura física es aquella que está almacenada de una manera tangible en un medio hardware (un disco, una cinta magnética, un disquete, etc.). De ésta manera, un fichero corresponde a un área reservada de espacio por el sistema operativo para almacenar una determinada información. Dicho fichero, de alguna manera es tangible ya que existe de una manera física en un medio tangible. Pag 6

7 Por otra parte, una estructura lógica es aquella que si bien también se corresponde a una unidad de espacio, sus límites son independientes de su localización física. Una tabla puede ser almacenada a lo largo de varios ficheros de bases de datos físicos. Ficheros de Programas de ORACLE Entre éste tipo de ficheros encontramos aquellos que son propios de la instalación del producto ORACLE. Dependiendo del tipo de instalación, variará el número de éste tipo de ficheros, así con el espacio requerido por éstos. De ésta manera, tendremos ficheros ejecutables, ficheros de comandos y librerías de objetos, todos ellos formando parte de los llamados ficheros de programa. Obviamente, es necesaria su conservación ya que de su existencia depende la ejecución correcta del producto. Ficheros de Bases de Datos Una Base de Datos ORACLE está formada por uno o más ficheros de base de datos. Estos contienen todos los datos de la Base de Datos y se caracterizan porque: - Cada fichero está asociado solamente a una Base de Datos. - Una fichero físico forma una unidad lógica de la Base de Datos llamada tablespace. Cada tablespace puede estar formado por varios ficheros de base de datos, aunque éstos solamente pueden estar relacionados con un tablespace. Dada su importancia, nos extenderemos en los tablespaces en posteriores capítulos. - Todos los ficheros de base de datos de tablespaces on-line deben ser accesibles al arrancar ORACLE RDBMS. - Aunque no es necesario que el espacio asignado a un fichero de base de datos sea contiguo, sí que es aconsejable para una mejor accesibilidad. - Una vez creado, un fichero de base de datos no cambiará de tamaño. El número de ficheros de base de datos variará en función de las necesidades de espacio de nuestros aplicativos y del incremento realizado al ampliar dicho espacio requerido. Siempre será obligatorio tener definido un fichero de base de datos asociado al tablespace SYSTEM. Este almacenará información del diccionario de datos y del segmento de rollback iniciales. El parámetro MAXDATAFILES del comando CREATE DATABASE marcará el número máximo de ficheros. Si éste no es precisado, lo marcará el parámetro DB_FILES del fichero INIT.ORA, fichero propio del producto ORACLE. Las lecturas/escrituras de los ficheros de bases de datos realizadas por el sistema operativo vendrán determinadas por el llamado tamaño de bloque. Este viene definido por Pag 7

8 el parámetro DB_BLOCK_SIZE del fichero CONFIG.ORA. Normalmente suele tener un tamaño de 4Kb. Ficheros de base de datos on-line y off-line Mediante la instrucción ALTER TABLESPACE conseguiremos cambiar un tablespace en modo on-line a off-line y viceversa. Un tablespace on-line indica que las tablas que éste contiene son accesibles por el gestor de ORACLE. Un tablespace off-line será aquel que por cualquier razón esté desactivado. De esta manera, diremos que los ficheros asociados a un tablespace están on-line si el tablespace lo está y estarán off-line si el tablespace del que dependen está off-line. Creación y eliminación de un fichero de base de datos Las instrucciones CREATE DATABASE y CREATE TABLESPACE... DATAFILE... permiten crear los ficheros de base de datos, definiendo el tamaño asignado a éstos. Una vez se ha alcanzado el máximo de dicho espacio, es posible definir un nuevo fichero de base de datos asociándolo a un tablespace existente mediante la instrucción ALTER TABLESPACE... ADD DATAFILE. Mediante la instrucción DROP TABLESPACE conseguiremos borrar un tablespace del sistema. Para ello deberemos asegurarnos que anteriormente esté off-line. Seguidamente podremos eliminar los ficheros asociados al tablespace utilizando los comandos de sistema operativo correspondientes. Ficheros de Control Los ficheros de control son pequeños ficheros binarios asociados a una Base de Datos que son chequeados cada vez que la Base de Datos de ORACLE se abre. Los ficheros de control se crean durante la instalación del producto ORACLE y deben ser siempre accesibles cada vez que sea arrancada la Base de Datos. Deberemos saber, pues, cuántos ficheros de control mantener, y en qué dispositivo colocarlos. Un fichero de control contiene información sobre la manera de acceder a la Base de Datos asociada. Por ello contiene información tal como: - Nombre físico de la Base de Datos y de los ficheros de traza, - Fecha y hora de creación de la Base de Datos, - Nombre lógico de la Base de Datos. Pag 8

9 El fichero de control es modificado automáticamente por ORACLE, no es necesario que éste sea editado por un operador cada vez que se produzca un cambio en su información. Es recomendable realizar copias de los ficheros de control en diferentes dispositivos para evitar el riesgo de fallo en un dispositivo, aunque sea tedioso el posterior mantenimiento de éstos. El nombre del fichero de control asociado a una Base de Datos está indicado en el fichero INIT.ORA mediante el parámetro CONTROL_FILE. Este indica una lista de uno o más nombres de ficheros de control. Es posible cambiar la lista para añadir o cambiar la localización los ficheros de control siempre que la base de datos esté abajo. Para crear un nuevo fichero de control, deberemos copiar un fichero de control existente en uno nuevo y seguidamente añadirlo a la lista de ficheros de control. Para llevar a efecto dicho cambio, deberemos llevar abajo la Base de Datos (shutdown) y volverla a encender (startup). El tamaño de un fichero de control suele tener pequeñas dimensiones. Éste viene determinado por los parámetros DB_FILES y LOG_FILES del fichero de configuración INIT.ORA. Ficheros de Traza Las trazas están compuestas por un conjunto de ficheros (llamados ficheros de traza) externos a la Base de Datos que almacenan los cambios hechos durante cada una de las transacciones contra la Base de Datos. Existen dos tipos de ficheros de traza: los ficheros de traza on-line y ficheros de traza off-line. Los primeros almacenan los cambios realizados por transacciones cada vez que se produce un COMMIT en éstas. Gracias a éstos, es posible recuperar el estado de la Base de Datos después de que se haya producido un error en ésta. El proceso encargado de escribir las trazas en éste fichero, denominado LGWR, debe tener acceso a dichos ficheros de traza, ya que de otra manera, ORACLE RDBMS desmontaría la Base de Datos. Cada Base de Datos debe tener al menos dos ficheros de traza activos on-line. El uso de los archivos de traza off-line es opcional, estos son copias de los primeros realizadas en otro dispositivo físico. Para archivar los ficheros de traza, debe operarse el ORACLE en modo Archivelog. Tanto los primeros como los segundos serán utilizados en caso de error en la Base de Datos. El uso de los ficheros de traza se debe a que el proceso encargado de escribir los cambios en la Base de Datos, DBWR, no sincroniza dichos cambios producidos por un COMMIT con escrituras físicas en los ficheros de bases de datos (vistos anteriormente). Estos quedan en un búffer de operaciones de escritura a la Base de Datos. Los ficheros de traza se utilizan básicamente para asegurar que éstos cambios se lleven a efectos. De ésta manera se pueden llevar a cabo la vuelta atrás para aquellas transacciones terminadas en ROLLBACK. Pag 9

10 Los ficheros de traza son utilizados para operaciones de vuelta atrás. Es decir, operaciones que mediante acceso a los ficheros de traza deben dejar la Base de Datos en un estado anterior al actual. Para éstas operaciones se utilizan los llamados segmentos de rollback. Estos segmentos se corresponden con áreas de disco que contienen la información necesaria para la vuelta atrás. Ficheros de Traza On-Line Los ficheros de traza on-line son formados por al menos parejas de dos ficheros. Éstos se crean en el momento de creación de la Base de Datos a los que automáticamente se asocian. Al ejecutar el comando CREATE DATABASE se especifican las siguientes acciones que afectan a los ficheros de traza on-line: - Modo de operación de la Base de Datos, Archivelog o Noarchivelog. - Número de ficheros de traza on-line a utilizar, - El tamaño de éstos, - Lugar en donde serán creados los ficheros de traza on-line. Los ficheros de traza on-line son una parte esencial del producto ORACLE. Estos contienen la manera en que se produjeron cada una de las grabaciones de cada una de las transacciones de datos realizadas en la Base de Datos asociada. Así, un COMMIT realizado en la Base de Datos sólo se completará si se ha podido realizar una traza en el fichero de traza asociado. Por ello, los ficheros de traza son la única manera de recuperar la Base de Datos en caso de problemas. El modo de funcionamiento de los ficheros de traza on-line se asemeja a un tiovivo. Es decir, cuando el proceso LGWR escribe sobre un fichero de traza on-line y llega hasta el final de éste, utiliza el siguiente fichero de traza on-line disponible. Cuando se completa el último fichero de traza disponible, el gestor de la Base de Datos ORACLE utilizará el primer fichero de traza on-line, completando y continuando la rueda de escrituras. Diremos que cada vez que ORACLE cambia de fichero de traza se produce un cambio de fichero de traza. La escritura circular que se ha descrito anteriormente se describe en la figura 5: Pag 10

11 F.TRAZA ON-LINE A F.TRAZA ON-LINE B F.TRAZA ON-LINE C Figura 5. Escritura Circular para los Ficheros de Traza on-line. Es posible numerar cada uno de los ficheros de traza on-line que forman el ciclo de escrituras visto anteriormente y marcar la secuencia en el que deben hacerse los cambios de fichero de traza. Ello se consigue con el comando ARCHIVE LOG LIST. Tanto el tamaño de cada fichero de traza, como el número de éstos dependerá de cada instalación de ORACLE, según las necesidades de cada sistema, para ello deberemos considerar los siguientes factores: - Cuanto más grandes sean los ficheros de traza, mayor será la información de vuelta atrás almacenada. - Cuanto mayores sean los ficheros de traza, menores serán los puntos de chequeo para realizar un cambio de fichero de traza. - Cuanto mayor sea el número de ficheros de traza on-line utilizados, menor será el uso que hagamos de los ficheros de traza off-line, ya que implícitamente estamos haciendo un uso implícito de los ficheros de traza off-line. - Cuanto menor sea un fichero de traza on-line menor será la información real que habremos perdido. Ficheros de Traza Off-Line Los ficheros de traza off-line son utilizados para proteger la Base de Datos contra los errores físicos que pueda sufrir el disco en la que se almacena. En importante, siempre que sea posible, almacenar los ficheros de base de datos y los ficheros de traza on-line en discos diferentes, pero no siempre es posible, por ello almacenaremos periódicamente los Pag 11

12 ficheros de traza on-line en un medio diferente, convirtiendo los ficheros de traza on-line en ficheros de traza off-line copias de los primeros. Esta operación puede realizarse de manera automática o manualmente, aunque siempre estando la Base de Datos en modo ARCHIVELOG. Puntos de Chequeo Diremos que se produce un punto de chequeo siempre que sea necesaria la escritura de un número predeterminado de bloques de traza a disco. También se produce un punto de chequeo siempre que se produzca un cambio de fichero de traza. Cada vez que se produce un punto de chequeo, el proceso DBWR escribe todos los cambios existentes en el búffer del SGA desde el anterior punto de chequeo. Por ello, los puntos de chequeo aseguran la escritura de los bloques de traza a sus correspondientes ficheros de traza, así como los cambios que éstos provocan en la Base de Datos mediante la escritura a los correspondientes ficheros de base de datos. Segmentos de Rollback Los segmentos de Rollback son áreas de disco utilizadas para almacenar los cambios provocados en la Base de Datos, permitiendo la vuelta atrás de dichos cambios mediante la instrucción ROLLBACK. Representan aquella unidad lógica asociada a un fichero de traza. En la creación de un Segmento de Rollback se define aquel tablespace en donde se definirá éste. Como ya sabemos, los tablespaces están representados por uno o más ficheros de base de datos. Al crear una Base de Datos, se crea por defecto el segmento de rollback del sistema. Es posible añadir cuantos segmentos de rollback sean necesarios. Para ello deberemos considerar los siguientes puntos: - El espacio de la Base de Datos que dedicaremos a nuestros segmentos de rollback. - La media de transacciones que tenemos en nuestra Base de Datos de manera concurrente (para cada transacción deberemos prever un espacio en el segmento de rollback). - La cantidad de espacio necesario para almacenar los cambios que éstas transacciones provocan. Normalmente, las transacciones asociadas a procesos batch utilizan mayor cantidad de espacio que las transacciones asociadas a procesos online. - Es posible dividir las entradas de los segmentos de rollback en varios discos? Por todo ello deberemos tener en cuenta la siguiente tabla, ella indica un número aproximado de segmentos de rollback a tener en cuenta para nuestras instalaciones: Pag 12

13 Número de Transacciones concurrentes Número de Segmentos de Rollback recomendado menos de 16 4 segmentos entre 16 y 32 8 segmentos más de 32 nº transac / 4 (menor que 50) Figura 6. Número de Segmentos de Rollback Sea cual sea en número de segmentos de rollback escogido, es recomendable que todos ellos tengan un tamaño similar. Al igual que las tablas de datos (que veremos posteriormente), los segmentos de rollback se definen a partir de un tamaño inicial, que es incrementado en extensiones finitas una vez que se haya completado el espacio asignado. Por ello, nos aseguraremos que el tamaño total que sean capaces de cubrir nuestros segmentos de rollback sea siempre el espacio necesario que generen las transacciones concurrentes. Pag 13

14 Estructura de Lógica de la Base de Datos. Tablespaces, segmentos y objetos En éste punto trataremos la estructura lógica de la Base de Datos de ORACLE. Esta estructura está apoyada, obviamente, sobre la estructura de ficheros vista anteriormente, de la que depende. La siguiente figura representa la relación entre cada uno de los componentes lógicos de la Base de Datos. BASE DE DATOS BD TABLESPACES TS_1 SYSTEM OBJETOS: Tb_1 Tb_2 Tb_3 Ind_1 Ind_ Tablas, Indices, Vistas SEGMENTOS Dato Dato Dato Indice Indice EXTENSIONES Figura 7. Estructura Lógica de la Base de Datos ORACLE Base de Datos Tablespaces Objectos SYSTEM BASE DE DATOS TBSPC_1 /home/oracle/dbs/fichero1.dbf /home/oracle/dbs/fichero2.dbf /home/oracle/dbs/fichero3.dbf Espacio no ocupado en el fichero de base de datos (f. de b.d.) Espacio ocupado por un objeto del Tablespace SYSTEM en el f. de b.d..../dbs/fichero1.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace SYSTEM en el f. de b.d..../dbs/fichero1.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace SYSTEM en el f. de b.d..../dbs/fichero1.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace TBSPC_1 en el f. de b.d..../dbs/fichero2.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace TBSPC_1 en el f. de b.d..../dbs/fichero2.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace TBSPC_1 en el f. de b.d..../dbs/fichero2.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace TBSPC_1 en el f. de b.d..../dbs/fichero2.dbf Espacio ocupado por un objeto del Tablespace TBSPC_1 en el f. de b.d..../dbs/fichero2.dbf Figura 8. Enlace Estructura Física y Estructura Lógica de ORACLE. Pag 14

15 El SGDB de ORACLE es capaz de administrar cuantas Bases de Datos seamos capaces de definir en el sistema (dentro de unos límites lógicos, aunque normalmente tendremos definida una sola Base de Datos). Cada Bases de Datos estará dividida en una estructura lógica denominada tablespace. Veremos su utilidad en el ejemplo que a continuación se define. A su vez, cada tablespace contendrá, ahora sí, cada uno de los objetos que necesitemos definir y sobre los que nuestros aplicativos trabajarán, es decir cuantas tablas, índices, vistas, etc... necesitemos para almacenar la información deseada. Cada uno de los tablespaces definidos estará asociado a un fichero de base de datos, que a su vez contendrá cada uno de los datos almacenados en las tablas lógicas que vemos. La creación de dichos objetos físicos obliga a definir el tamaño inicial para este, un tamaño de extensión una vez se haya completado el tamaño inicial asignado y un número máximo de extensiones que puede alcanzar dicho objeto, para evitar un crecimiento descontrolado y una dispersión física del objeto lógico dentro del fichero de base de datos. La figura 8 muestra la manera en que quedan ligadas la estructura física y la lógica. Tablespaces Hemos visto anteriormente la estructura básica en que se compone una Base de Datos. Hemos visto que ésta se divide en unidades lógicas llamadas tablespaces. Una Base de Datos puede estar formada por uno o varios tablespaces, aunque siempre deberá existir el tablespace primario denominado SYSTEM. Un tablespace está asociado ineludiblemente a uno o más ficheros de base de datos (vistos anteriormente). Principalmente, los tablespaces son utilizados por el administrador de la Base de Datos para: - Controlar el espacio que ocupan cada uno de los objetos de la base de datos asociados al tablespace, tales como tablas, índices, vistas, etc... - Definir cuotas de espacio para los usuarios de los objetos asignados a un tablespace. - Controlar el acceso a los datos, situando un tablespace en on-line u off-line. - Realizar copias de seguridad de una manera más flexible. Es decir, podríamos entender los tablespace como 'cada una de las áreas en que podemos dividir una Base de Datos'. Obviamente, ubicaremos en cada tablespace aquellos objetos pertenecientes a dicha 'área' (tablas, índices, vistas, etc... necesarios). Veamos ahora la función del tablespace SYSTEM. Éste tablespace debe existir en cada Base de Datos. Al crearse ésta, dicho tablespace es creado automáticamente y es obligatorio que el tablespace SYSTEM esté siempre on-line ya que contiene la siguiente información: - El diccionario de la Base de Datos, Pag 15

16 - Los segmentos de rollback temporales, - La ayuda en línea, siempre que ésta esté cargada, - Aquellas tablas que el producto ORACLE utilice para su funcionamiento, - La definición de los usuarios creados. Aunque no es obligatorio, el uso de múltiples tablespaces permitirá al Administrador de la Base de Datos una mayor flexibilidad. Algunos de los beneficios de un sistema con múltiples tablespaces son: - Diversificación en los accesos a disco siempre que los tablespaces estén asociados a ficheros de base de datos situados en diferentes unidades de disco, - Posible separación de los tipos de objetos en tipos, teniendo la posibilidad de asociar todos las tablas a un tablespace, los índices a otro tablespace y las vistas a un tercero, etc...., - Forzar esquemas de utilización del espacio del disco, dependiendo de la situación física de los ficheros de base de datos a éstos, - Posibilidad de situar un tablespace de on-line a off-line y viceversa. - Reservar tablespaces para tablas de un índice de actividad parecido. Una manera de optimizar una Base de Datos es la de asociar un tablespace a un fichero de base de datos, colocando éste fichero en un espacio de disco contiguo y en un lugar de fácil acceso, siempre que sea posible (recordar que la parte central de un disco tiene un acceso más rápido que los extremos de éste). De ésta manera, la accesibilidad de la Base de Datos se haya mejorado con respecto a una Base de Datos sin una organización previa. Por ello, la importancia de que la estructura de tablespaces y ficheros de base de datos en la rapidez de acceso a la Base de Datos. Segmentos y extensiones Todos los datos de un tablespace son almacenados en 'pedazos' del espacio reservado para la Base de Datos llamados segmentos. Por ello, un segmento es un conjunto de bloques de la Base de Datos distribuidos para almacenar los datos de ésta. Éstos se corresponden con el siguiente nivel lógico en que se divide la estructura lógica de la Base de Datos, después de los tablespaces, por ello no pueden expandirse a través de más de uno de ellos, pero sí a través de más de un fichero de base de datos (en caso de que un tablespace esté asociado con más de uno de ellos). Una Base de Datos se compone de cinco tipos de segmentos: - Segmentos de Datos, - Segmentos de Indices, - Segmentos de Rollback, - Segmentos Temporales y Pag 16

17 - Segmento de Arranque. De todos ellos, los dos primeros son los más utilizados implícitamente por los usuarios de ORACLE. Al Administrador de la Base de Datos le conciernen los tres siguientes; aunque todos ellos tienen una estructura similar, especificada mediante los parámetros de almacenamiento, esto es, se define un tamaño inicial (compuesto por un número finito de segmentos) y seguidamente un número, finito también, de extensiones, o ampliaciones que permite su crecimiento. El propósito de los parámetros de almacenamiento es controlar el espacio en que va creciendo un objeto de la Base de Datos, limitándolo a un tamaño finito de extensiones. Una extensión será pues un espacio contiguo de la Base de Datos (dentro de un fichero de base de datos) expresado en bytes. Por ello, al crearse una tabla, su segmento de datos asociado contiene una extensión inicial con un número finito de bytes. Aunque dicha tabla no contenga ninguna fila, éste espacio inicial queda reservado de manera definitiva. A medida que el número de filas va incrementándose, dicho espacio va siendo ocupado por datos de la tabla hasta que éste espacio inicial se completa. Entonces es creada automáticamente una extensión. En éste momento diremos que el segmento de datos contiene ahora extensiones. Segmentos de Datos e Indices Evidentemente el primero de ellos contiene todos los datos de tablas, mientras que el segundo contendrá los datos pertenecientes a índices. Una tabla puede tener uno, más de uno o ningún segmento de índices, dependiendo del número de índices asociados a dicha tabla. Segmentos de Rollback Aunque de ellos nos hemos ocupado anteriormente, hablaremos ahora de cada uno de los tipos de segmentos de rollback existentes, por ello podemos decir que existen: - Segmentos de Rollback Públicos y - Segmentos de Rollback Privados. Aunque es posible definir ambos tipos de segmentos de Rollback en una Base de Datos, de los primeros diremos que son los más usados en las instalaciones de ORACLE, utilizados por cualquiera de las instancias de la Base de Datos. Los segundos son útiles en casos excepcionales, por ejemplo para instancias particulares que requieran de un tamaño extremadamente grande de segmento de rollback para ser ejecutadas. Segmentos Temporales Pag 17

18 Al igual que los segmentos de rollback privados, los segmentos temporales son utilizados en casos excepcionales. Por ello los utilizaremos en operaciones tales como: - Creación de Indices, - Instrucciones como: SELECT... ORDER BY, SELECT... DISTINCT, SELECT... GROUP BY, SELECT... UNION, SELECT... INTERSECT, SELECT... MINUS, - Selección de Datos a través de varias tablas (Joins) sin índice, - Selección de subqueries, - Etc... Segmento de Arranque El segmento de Arranque es creado en el tablespace SYSTEM automáticamente al crearse la Base de Datos. Contiene la definición del diccionario de datos para las tablas, es decir la definición de cada estructura de cada una de las tablas creadas en la Base de Datos. Obviamente, dicho segmento ocupa un espacio pequeño comparado con el espacio que ocupan los demás segmentos. Objetos de la Base de Datos Los diferentes objetos que forman parte de una Base de Datos ORACLE son los siguientes: - Tablas, - Indices, - Vistas, - Clústers, - Secuencias y - Sinónimos. Debido al amplio conocimiento que se le supone al lector de éste capítulo (es caso contrario es recomendable la lectura del capítulo dedicado al Modelo y Teoría Relacional) veremos de manera rápida la definición y posterior desarrollo de los dos primeros tipos de objetos. Nos detendremos en cuestiones particulares utilizadas por ORACLE. Tablas Pag 18

19 Una tabla es la unidad elemental de almacenamiento en un sistema relacional de datos. Compuesta, como es sabido, por filas que representan elementos de la entidad a la que representan y columnas, con un nombre, tipo y tamaño asociado que representan cada uno de los atributos de cada elemento de la entidad. Las tablas son creadas a partir de la instrucción CREATE TABLE. Los parámetros de almacenamiento asociados a éste comando permiten definir un tamaño inicial y un número finito de extensiones. La localización física de una tabla la deberemos encontrar siempre en el fichero de base de datos asociado al tablespace en el que sé difinió la tabla, aunque es imposible adivinar (no para el SGDB) qué espacio exacto ocupa un dato concreto de una tabla. Diremos que la operación de compactación de una tabla consiste en situar de una manera contigua a cada uno de los segmentos que componen una tabla. Indices Los índices son estructuras de datos opcionales asociadas a tablas y clústers. Son utilizados básicamente para: - Incrementar el acceso a las filas de la tabla asociada, - Garantizar la unicidad de las filas mediante el uso de las claves únicas. Por tanto, crearemos un índice siempre que deseemos incrementar algunos de los parámetros anteriores, teniendo en cuenta que un número elevado de índices asociados a una tabla decrementará las operaciones de modificación y creación de filas. Normalmente los índices son creados en una tablespace específico. El uso de un tablespace distintos para datos y otro para índices, situados en diferentes discos, incrementa la accesibilidad de los datos. Situando los índices y datos en un único tablespace obtendremos una mayor facilidad en el mantenimiento de la Base de Datos para realizar backups. Situaremos los índices en el tablespace que más nos convenga, dependiendo siempre de la instalación que debamos realizar. El acceso de los datos a través de los índices asociados se realiza utilizando la estructura de Arboles B+. Veamos como se funcionan dichas estructuras a partir de la figura 9: Pag 19

20 M B J MI T ADAM ALLEN BLAKE FORD JAMES JONES MARTIN MILLER SCOTT TURNER WARD Figura 9. Arboles B+ A partir de un nodo inicial, y basándonos ramificaciones, llegaremos al nodo deseado. El identificador de la fila asociado a dicho nodo nos permitirá el acceso directo a la tabla de datos para la que se define el índice. Las filas con valores nulos no formarán parte de dicha estructura de índice. Vistas Aunque técnica y físicamente no podemos tratar las vistas como tablas de datos, sí que podemos afirmar que lógicamente son verdaderas tablas de datos. Una vista almacena el resultado de una consulta previamente definida realizada contra una tabla de datos. Por ello, aplicando la teoría relacional, podemos tratar las vistas como verdaderas tablas lógicas de datos. Normalmente utilizaremos las vistas para facilitar y restringir las consultas de datos hacia las tablas definidas en la Base de Datos. Debido que éstas son simples referencias a las tablas de datos, no ocupan el espacio físico de la consulta que representan (sólo ocupan espacio en el diccionario de datos). El usuario de vistas debe tener presente en cada momento las tablas de datos a las que éstas hacen referencia, ya que un cambio en éstas últimas (alteración de campos, eliminación de la tabla de datos asociada, etc...) no modificará automáticamente las vistas de éstas. Dada la tabla de datos CLIENTES, supongamos que deseamos ocultar a los usuarios la información referente a los clientes no pertenecientes a nuestra provincia. Para ello crearemos la vista Pag 20

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