Administracin de Base de Datos Unidad III

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Carlos Hctor

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Trabajo 1

Instituto Tecnolgico de Lzaro Crdenas

Profesor:

Ing. Marcelo Alonso Mondragn

Materia:

Administracin de base de datos

Integrantes del proyecto:

Carlos Hctor Cruz Lpez

Marco Antonio Villanueva Guzmn

Unidad 3.- Configuracin y administracin de espacio en disco

Administracin de Base de Datos Unidad III

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ndice

Manual Oracle database 11g

1 Estructura lgica y fsica de Oracle database ................................................... 2

1.1 Estructura lgica ......................................................................................... 2

1.2 Estructura fsica .......................................................................................... 3

2 Diferentes estructuras lgicas de almacenamiento y su relacin con el SO ..... 4

3 Comandos utilizados para revisar la estructura lgica y fsica de la BD ........... 9

3.1 Comandos para estructura lgica ............................................................... 9

3.2 Comandos para estructura fsica .............................................................. 11

4 Agregar ms espacio a la base de datos ........................................................ 13

5 Como funciona y donde se ubica la bitcora de la base de datos .................. 18

6 Como es administrada la memoria en la instancia de la base de datos, para

usuarios y procesos propios del DBMS ............................................................. 20

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Manual Oracle database 11g

1.- Estructura lgica y fsica de Oracle database

Una BD Oracle tiene una estructura fsica y una estructura lgica que se

mantienen separadamente.

La estructura fsica se corresponde a los ficheros del sistema operativo: de

datos (datafiles), de redo log y de control (controlfiles).

La estructura lgica est formada por los tablespace y los objetos de un

esquema de BD (tablas, vistas, ndices,...).

1.1 Estructura lgica

Una BD se divide en unidades de almacenamiento lgicas: tablespaces,

segmentos, extensiones y bloques de datos. Una base de datos de Oracle

contiene como mnimo un tablespace.

Tablespaces.- La DB est dividida en una o ms unidades lgicas de

almacenamiento llamadas tablespaces, que a su vez pueden estar constituidos

por uno o ms archivos del S.O., llamados datafiles. Representan un nivel medio

entre la DB y los datafiles. Por su parte, un datafile puede ser asociado con slo

una tablespace y una base de datos.

Segmentos.- Un conjunto de uno o ms extensiones que contienen todos los

datos para una estructura especfica en un tablespace.

El segmento de datos es una coleccin de extensiones que mantiene

todos los datos para una tabla o cluster.

El segmento de ndices mantiene todos los datos para un ndice.

El segmento de rollback mantiene datos para rollback, consistencia de

lecturas o recuperacin

El segmento temporario es una coleccin de extensiones que mantiene

datos pertenecientes a objetos temporales (consultas largas que necesitan

guardar resultados intermedios).

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Extensin.- Se forma con uno o ms bloques. Cuando se aumenta tamao de un

objeto en la base de datos, se usa una extensin para incrementar el espacio.

Bloque de datos.- Un bloque de datos del Oracle Server es la menor unidad de

almacenamiento usada por la base de datos.

Schemas Objects (Objetos del esquema).- Es la estructura lgica que refiere

directamente a los datos de la DB

Figura 1. 1 Estructura lgica de la base de datos

1.2 Estructura fsica

La estructura fsica de la base de datos es el juego de archivos del sistema

operativo en la base de datos. Una B.D. tiene uno o ms ficheros de datos. Estos

ficheros son de tamao fijo y se establecen en el momento en que se crea la base

de datos o en el momento en el que se crean tablespaces. La estructura fsica

incluye los siguientes tipos de archivos:

Datafiles (Archivos de datos).- Sirven para el almacenamiento fsico de la base

de datos y contienen todos los datos de la base de datos, como las tablas e

ndices.

Redo Log files (Archivos de rehacer).- Mantienen registros de todos los cambios

hechos a la base de datos, con fines de recuperacin. El principal propsito de

estos archivos es servir de respaldo de los datos en la memoria RAM. Este

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conjunto de archivos debe estar conformado por dos grupos como mnimo y se

recomienda que cada grupo est almacenado en discos separados.

Control files (Archivos de control).- Almacenan la estructura fsica y el estado

de la base de datos. En estos archivos se especifican cules datafiles conforman

la base de datos para poder tener acceso a los datos o para poder recuperar la

base de datos, ante una falla.

Archived files (Archivos fuera de lnea).- Son archivos opcionales donde se

guarda informacin vieja de los archivos de rehacer (Redo log files), muy

convenientes para los respaldos de la base de datos.

Figura 1. 2 Estructura fsica de la base de datos

2.- Diferentes estructuras lgicas de almacenamiento y su relacin con

el SO

Tablas y Columnas

Los datos son almacenados en la BD utilizando tablas. Cada tabla est

compuesta por un nmero determinado de columnas.

Las tablas propiedad del usuario SYS son llamadas tablas del diccionario

de datos. Proveen el catlogo del sistema que permite que la BD se

gestione a s misma.

Las tablas se pueden relacionar entre ellas a travs de las columnas que

las componen. La BD se puede utilizar para asegurar el cumplimiento de

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esas relaciones a travs de la integridad referencial, que se concreta en las

restricciones de tablas.

Restricciones de Tablas

Una tabla puede tener asociadas restricciones que deben cumplir todas las

filas. Entre las restricciones que se pueden fijar algunas reciben nombres

especiales.: clave primaria, clave ajena.

La clave primaria de una tabla est compuesta por las columnas que hacen

a cada fila de la tabla una fila distinta.

La clave ajena se utiliza para especificar las relaciones entre tablas. De

modo que un conjunto de columnas declaradas como clave ajena de una

tabla deben tener valores tomados de la clave primaria de otra tabla.

Usuarios

Una cuenta de usuario no es una estructura fsica de la BD, pero est

relacionada con los objetos de la BD: los usuarios poseen los objetos de la

BD. Existen dos usuarios especiales: SYS y SYSTEM. El

usuarios SYSposee las tablas del diccionario de datos; que almacenan

informacin sobre el resto de las estructuras de la BD. El

usuario SYSTEM posee las vistas que permiten acceder a las tablas del

diccionario, para el uso del resto de los usuarios de la BD.

Todo objeto creado en la BD se crea por un usuario, en un espacio de

tablas y en un fichero de datos determinado. Toda cuenta de la BD puede

estar unida a una cuenta del S.O., lo que permite a los usuarios acceder a

la cuenta de la BD sin dar la clave de acceso.

Cada usuario puede acceder a los objetos que posea o a aquellos sobre los

que tenga derecho de acceso.

Esquemas

El conjunto de objetos de un usuario es conocido como esquema.

ndices

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Un ndice es una estructura de la BD utilizada para agilizar el acceso a una

fila de una tabla. Cada fila tiene un identificador de fila, ROWID, que

determina el fichero, bloque y fila dentro del bloque donde est almacenada

la fila.

Cada entrada del ndice consiste en un valor clave y una ROWID. Cada una

de estas entradas se almacena en un rbol B+.

Los ndices se crean automticamente cuando se define una

restriccin UNIQUE o PRIMARY KEY.

Clusters

Las tablas que son accedidas juntas frecuentemente pueden ser

almacenadas juntas. Para ello se crea un cluster. De este modo se

minimiza el nmero de E/S.

Las columnas que relacionan las tablas de un cluster se llaman clave

del cluster.

Vistas

Conceptualmente, una vista puede considerarse como una mscara que se

extiende sobre una o ms tablas, de modo que cada columna de la vista se

corresponde con una o ms columnas de las tablas subyacentes. Cuando

se consulta una vista, esta traspasa la consulta a las tablas sobre las que

se asienta. Las vistas no se pueden indexar.

Las vistas no generan almacenamiento de datos, y sus definiciones se

almacenan en el diccionario de datos.

Secuencias

Las definiciones de secuencias se almacenan en el diccionario de datos.

Son mecanismos para obtener listas de nmeros secuenciales.

Procedimientos y funciones

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Un procedimiento es un bloque de cdigo PL/SQL, que se almacena en el

diccionario de datos y que es llamado por las aplicaciones. Se pueden

utilizar para implementar seguridad, no dando acceso directamente a

determinadas tablas sino es a travs de procedimientos que acceden a

esas tablas. Cuando se ejecuta un procedimiento se ejecuta con los

privilegios del propietario del procedimiento. La diferencia entre un

procedimiento y una funcin es que sta ltima puede devolver valores.

Paquetes, Packages

Se utilizan para agrupar procedimientos y funciones. Los elementos dentro

de los paquetes pueden ser pblicos o privados. Los pblicos pueden ser

llamados por los usuarios, los privados estn ocultos a los usuarios y son

llamados por otros procedimientos.

Disparadores, Triggers

Son procedimientos que son ejecutados cuando se procede un determinado

evento en la BD. Se pueden utilizar para mejorar y reforzar la integridad y la

seguridad de la BD.

Sinnimos

Para identificar completamente un objeto dentro de una BD se necesita

especificar el nombre de la mquina, el nombre del servidor, el nombre del

propietario y el nombre del objeto. Para hacer transparente todo esto al

usuario se pueden utilizar los sinnimos. stos apuntarn a los objetos y si

el objeto cambia de lugar o propietario, slo habr que modificar el

sinnimo.

Existen sinnimos pblicos y privados. Los pblicos son conocidos por

todos los usuarios de una BD. Los privados son locales a un usuario.

Privilegios y Roles

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Para que un objeto pueda ser accedido por un usuario debe de tener

otorgado ese privilegio. Ejemplos de privilegios son:

INSERT, SELECT, UPDATE, EXECUTE, etc.

Los roles son grupos de privilegios que pueden ser utilizados para facilitar

la gestin de los privilegios. Los privilegios se pueden otorgar a un rol, y los

roles pueden ser otorgados a mltiples usuarios.

Segmentos, Extensiones y Bloques

Los segmentos son los equivalentes fsicos de los objetos que almacenan

datos. El uso efectivo de los segmentos requiere que el DBA conozca los

objetos que utiliza una aplicacin, cmo los datos son introducidos en esos

objetos y el modo en que sern recuperados.

Como los segmentos son entidades fsicas, deben estar asignados a

espacios de tablas en la BD y estarn localizados en uno de los ficheros de

datos del espacio de tablas. Un segmento est constituido por secciones

llamadas extensiones, que son conjuntos contiguos de bloques Oracle. Una

vez que una extensin existente en un segmento no puede almacenar ms

datos, el segmento obtendr del espacio de tabla otra extensin. Este

proceso de extensin continuar hasta que no quede ms espacio

disponible en los ficheros del espacio de tablas, o hasta que se alcance un

nmero mximo de extensiones por segmento.

Segmento de Rollback

Para mantener la consistencia en lectura y permitir deshacer las

transacciones, Oracle debe tener un mecanismo para reconstruir la imagen

previa a una transaccin incompleta. Oracle utiliza los segmentos de

rollback para esto.

Los segmentos de rollback pueden crecer tanto como sea necesario para

soportar las transacciones.

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3.- Comandos utilizados para revisar la estructura lgica y fsica de la

base de datos

3.1 Comandos para estructura lgica

Para revisar la estructura lgica de la base de datos en Oracle se puede realizar

mediante algunos comandos que pueden ser ejecutados en SQL Plus o SQL

Developer. Los comandos son los siguientes:

Consultar las tablespaces existentes:

Select * from V$TABLESPACE;

Figura 1. 3 Consulta tablespaces

Consultar todos los segmentos de la base de datos (estoy incluye tablas,

ndices, y segmentos rollback entre otros):

select distinct SEGMENT_TYPE from DBA_SEGMENTS;

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Figura 1. 4 Consulta segmentos

Consultar las extensiones que forman los segmentos:

select distinct * from DBA_EXTENTS;

Figura 1. 5 Consulta extensiones

Consultar los bloques libres:

select distinct * from DBA_EXTENTS;

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Figura 1. 6 Consulta bloques libres

3.2 Comandos para estructura fsica

Para revisar la estructura fsica de la base de datos en Oracle se ejecutan los

siguientes comandos:

Todos los ficheros de datos (datafiles) y su ubicacin:

Select * from V$DATAFILE;

Figura 1. 7 Consulta ficheros de datos

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Ficheros temporales:

Select * from V$TEMPFILE;

Figura 1. 8 Consulta ficheros temporales

Ubicacin y nmero de ficheros de control:

Select value

from v$system_parameter

where name = control_files;

Figura 1. 9 Consulta ficheros de control

Muestra la ubicacin de los log files:

Select * from v$logfile;

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Figura 1. 10 Consulta Redo log files

4.- Agregar ms espacio a la base de datos

Si se desea agregar ms espacio a una base de datos en Oracle, se puede hacer

incrementando el tamao de un archivo de datos (data files) de un Tablespace en

particular. Incrementar el tamao de un archivo de datos se puede realizar de

forma grfica o ejecutando algunos comandos. A continuacin se mostrara como

hacerlo en forma grfica:

El primer paso es dar click en Inicio > Oracle OraDb11g_home1>Database

Control ABD.

Figura 1. 11 Inicio

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Posteriormente nos abrir el navegador y aparecer un apartado donde

introduciremos el usuario y la contrasea.

Figura 1. 12 Login

Una vez dentro de la pgina principal hacer clic en la pestaa Servers, en la

siguiente pgina podemos ver en la parte izquierda el link Tablespaces,

hacer clic sobre l.

Figura 1. 13 Pgina principal

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En la pgina Tablespaces podemos ver todos los tablespaces que tiene

nuestra base de datos, SYSAUX, SYSTEM, etc.

Vamos a ampliar el tablespace USERS que tiene en estos momentos 5 MB, le voy

a dar 5 MB ms para que tenga 10 MB en total. Realmente lo que vamos

a ampliar es el datafile asociado al Tablespace USERS. Haremos clic sobre el link

del nombre del tablespace que queremos ampliar, en este caso el USERS.

Seleccionamos USER y le damos en editar.

Figura 1. 14 Seccin Tablespace

La pgina View Tablespace: Users nos muestra el detalle de todos los atributos

del tablespace, en la seccin Datafiles veremos el detalle de o los datafiles que

componen nuestro tablespace, volvemos a seleccionar editar para modificar los

valores.

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Figura 1. 15 View Tablespace

En la seccin de almacenamiento dice incremento y pondremos los KB, MB, GB,

TB y le damos en continuar.

Figura 1. 16 Editar datafile

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Haremos click en la opcin aplicar para completar la accin en la parte de abajo.

Figura 1. 17 Informacin datafiles

Veremos que los cambios se han aplicado correctamente.

Figura 1. 18 Cambios aplicados

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Una forma ms sencilla de incrementar el tamao de un datafile en Oracle es en

forma de comandos. Para hacer esto ejecutaremos el siguiente comando ya sea

en SQL plus o SQL Developer. En este caso lo haremos en SQL Developer.

alter database datafile /app/Administrador/oradata/ABD/USERS01.dbf rezize

10m;

Figura 1. 19 Incrementar datafile

Como se muestra en la figura 1.19 el datafile llamado USERS01.dbf ha sido

modificado correctamente. Se ha aumentado su tamao de 5 M a 10 M.

5.- Como funciona y donde se ubica la bitcora de la base de datos

Redo Log Files (Ficheros de Recuperacin de datos).

Al alcanzar un tamao de 50 MB se crea otro archivo de redo lo el cual lleva una

secuencia 1, 2,3n.

Qu hacen los redo log files?

Los Ficheros de redo log registran cambios a la base de datos como resultado de

transacciones o acciones internas del servidor Oracle.

Para qu sirven los redo log file?

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Protegen la base de datos de la prdida de integridad en casos de fallos causados

por suministro elctrico, errores en discos duros.

Cmo funcionan los redo log files?

Trabajan de manera cclica. Si un archivo redo log online se llena LGWR pasar al

siguiente grupo de log en el cual se produce una operacin de punto de control

(check point), la informacin es almacenada en el archivo de control (control file).

Figura 1. 20 Redo log file

Su ubicacin de los Redo Log File es la siguiente:

C:\oracle\Administrador\oradata\ABD

Con el comando

select * from v$logfile; (muestra la ubicacin de los log)

select * from v$log; (indica cuantos log existen)

En esta imagen se muestran los archivos redo log files marcados con azul.

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Figura 1. 21 Ubicacin de los Redo log files

Recuerde que los Redo Log File son archivos utilizados para salvaguardar las

operaciones ejecutadas en una base de datos.

6.- Como es administrada la memoria en la instancia de la base de

datos, para usuarios y procesos propios del DBMS

Instancia de una Base de Datos en Oracle

Cada instancia Oracle est asociada a una base de datos. Cuando se inicia una

base de datos en un servidor (independientemente del tipo de ordenador), se le

asigna un rea de memoria (SGA) y lanza uno o ms procesos. A la combinacin

del SGA y de los procesos es lo que se llama instancia. La memoria y los

procesos de una instancia gestionan los datos de la base de datos asociada de

forma eficiente y sirven a uno o varios usuarios.

Figura 1. 22 Estructura de una instancia en Oracle

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Cuando se inicia una instancia Oracle monta la base de datos, es decir, asocia

dicha instancia a su base de datos correspondiente. En un mismo ordenador

pueden ejecutarse varias instancias simultneamente, accediendo cada una a su

propia base de datos fsica.

nicamente el administrador de la base de datos puede iniciar una instancia y

abrir una base de datos. Si una base de datos est abierta, entonces el

administrador puede cerrarla y, cuando esto ocurre, los usuarios no pueden

acceder a la informacin que contiene.

Estructura de memoria de Oracle

Cuando se habla de la estructura de memoria, se tienen dos tipos:

SGA (rea Global del Sistema)

PGA (Program global area)

SGA: System Global Area o Shared Global Area.

Zona principal de la memoria de Oracle. Est dividida en varias subtareas

desempeando cada una de estas una tarea totalmente distinta: la Shared Pool, la

Database Buffer Cache (parmetro DB_BLOCK_BUFFERS) y el Redo Log Buffer.

Shared pool:

Library Cache: se encuentra a su vez dividida en varios apartados: zona

compartida de sql, zona privada de sql, procedimientos y paquetes pl/sql y,

por ltimo, la zona de control y bloqueos propios de la library cache.

Shared sql area o rea de sql compartido: se guardan los rboles

sintcticos de las sentencias analizadas as como los planes de ejecucin

elegidos para cada una.

Private sql area o zona privada de sql: por cada sesin diferente que hay

en la base de datos se crea una zona de sql privado. Se mantiene

informacin de las sentencias que se estn tratando en ese momento.

Procedimientos y Paquetes PL/SQL: existe un rea diferenciada para el

tratamiento de los procedimientos, funciones y paquetes pl/sql. Se tratan en

esta zona igual que si fueran sentencias sql en la zona de sql compartido.

Dictionary cache: mantiene datos de sus propias tablas y vistas ya que

accede constantemente a ellas al ejecutar cualquier sentencia.

DataBase Buffer Cache (rea de memoria Rpida): almacena los bloques de

datos ledos resultado de las rdenes SQL ejecutadas por los usuarios

conectados.

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RedoLogs (rea de registro rehacer): se registran los cambios hechos a la base

de datos.

PGA (Program global area)

Destinada a guardar informacin de los procesos de usuario y procesos de

background que corren en una instancia de la base de datos y que a travs de

distintos procesos intercambian la informacin con la SGA.

Sort Areas (parmetro SORT_AREA_SIZE.): Son las zonas de memoria que

Oracle reserva para realizar ordenaciones y que resultan mucho ms rpidas si se

realizan en la memoria. Por supuesto, no todas las ordenaciones caben en

memoria y en esos casos debe utilizar tambin el disco y, si hemos configurado

bien el sistema, se realizarn en los tablespaces que hemos definido como

temporales.

Figura 1. 23 Estructura de memoria en Oracle

Oracle cuenta con herramientas para verificar detalles de la memoria SGA y PGA

as como tambin permite hacerle modificaciones. Para hacer esto primero

accederemos a la pgina principal de Oracle. Hacemos click en el Database

Control que se encuentra en Inicio > Oracle OraDb11g_home1>Database

Control ABD e introduciremos el usuario y el password correspondientes.

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Figura 1. 24 Pagina de logeo

Una vez dentro de la pgina principal seleccionaremos el link Servidor y

posteriormente el de Asesores de memoria.

Figura 1. 25 Pgina principal

En esta imagen se puede observar un grfico que muestra el historial de los

componentes de memoria.

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Figura 1. 26 Historial de asignaciones

Si bajamos un poco podemos observar el historial de componentes de la memoria

SGA as como tambin una pequea grafica de que porcentaje de memoria utiliza

cada componente del SGA. Ahora le daremos click en el link PGA indicado con

una flecha roja.

Figura 1. 27 Componentes SGA

En este apartado podemos observar la PGA actual asignada as como tambin la PGA mxima

entre otra informacin til. Daremos click en el botn Detalles de Uso de Memoria PGA.

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Figura 1. 28 Seccin memoria PGA

En este recuadro podemos observar los detalles de uso de memoria PGA.

Figura 1. 29 Detalle de uso de memoria PGA