《表空间与数据》课件

表空间与数据表空间的概念逻辑存储单元表空间是数据库中用于存储数据的逻辑容器，它将物理存储与逻辑存储分离。数据组织每个表空间可以包含多个数据文件，用于存储不同的数据类型和对象。性能优化将数据按照逻辑组织到不同的表空间中，可以提高数据库的性能和管理效率。表空间的特点逻辑结构表空间是数据库的逻辑结构单元，用于组织和管理数据。独立管理每个表空间可以独立管理，包括创建、删除、扩展和收缩。安全性表空间可以设置不同的权限，控制对数据的访问和操作。性能优化将相关数据存储在同一个表空间中，可以提高查询效率。表空间的作用1逻辑组织表空间将数据库中的数据逻辑地组织成不同的组，便于管理和维护。2资源管理表空间允许分配和控制不同数据对象的存储空间，提高资源利用率。3安全控制每个表空间可以设置独立的权限，确保数据的安全性和访问控制。4性能优化合理划分表空间可以优化数据库的性能，例如将频繁访问的数据放在快速存储设备上。表空间的分类临时表空间用于存储临时数据，如排序结果、查询结果等。永久表空间用于存储用户创建的表、索引等永久性数据。临时表空间短暂存在仅在会话期间有效，会话结束后自动删除。内存驻留存储在内存中，提升数据访问速度，减轻磁盘I/O负担。自动清理无需手动管理，系统自动清理不再使用的临时表空间数据。永久表空间持久性数据始终保存在磁盘上，即使数据库关闭，数据也不会丢失。可恢复性永久表空间中的数据可以通过数据库备份和恢复机制进行恢复。可管理性可以对永久表空间进行管理，例如扩展、收缩、备份和恢复等操作。表空间的基本组成数据文件存储表、索引、视图等数据对象。控制文件记录表空间结构和数据文件信息。重做日志文件记录数据库事务操作，用于恢复数据。数据文件物理存储单元数据文件是数据库中数据的实际存储位置，包含了表、索引、视图等对象的信息。文件类型常见的数据文件类型包括数据文件(.dbf)、日志文件(.log)和控制文件(.ctl)。控制文件数据库状态存储有关数据库的元数据信息，包括表空间、表、索引等结构信息。数据字典记录了数据库中所有对象的定义和属性，例如表结构、索引定义、用户权限等。恢复信息包含了数据库恢复所需的信息，例如日志文件路径、检查点信息等。重做日志文件记录事务变更重做日志文件记录所有对数据库的更改，确保在系统崩溃或故障后能够恢复数据。恢复数据完整性通过重做日志文件，可以将数据库恢复到故障发生前的状态，保证数据的完整性和一致性。表空间的创建1创建临时表空间用于存储临时数据2创建永久表空间用于存储永久数据3选择合适的参数例如大小、位置、名称创建临时表空间1步骤一：连接数据库使用SQL*Plus或其他工具连接到目标数据库。2步骤二：创建临时表空间使用CREATETEMPORARYTABLESPACE语句创建临时表空间，指定表空间名和数据文件大小。3步骤三：验证临时表空间使用DESCRIBETEMPORARYTABLESPACE语句验证临时表空间是否已创建。创建永久表空间1创建表空间使用CREATETABLESPACE命令创建永久表空间2指定参数包括表空间名、数据文件路径、大小等3添加数据文件可以添加多个数据文件，分散存储数据表空间的管理1监控和优化监控表空间的使用情况，识别潜在的性能问题，并及时采取优化措施。2扩展和收缩根据数据量的增长或减少调整表空间的大小，确保充足的空间和合理的资源利用。3备份和恢复定期备份表空间，以便在数据丢失或损坏的情况下进行恢复。4迁移和重组将数据迁移到不同的表空间，或对表空间进行重组，以提高性能或满足新的需求。表空间的监控空间利用率跟踪表空间大小和可用空间，避免空间不足。性能指标监控I/O吞吐量、延迟和响应时间，优化性能。异常事件及时发现和处理错误、死锁和数据丢失等问题。表空间的扩展添加数据文件通过添加新的数据文件来增加表空间的容量。在线扩展在不中断数据库服务的情况下，对表空间进行扩展。离线扩展需要停止数据库服务，对表空间进行扩展。表空间的收缩1释放空间减少表空间占用空间2提高性能减少磁盘碎片，提升查询速度3优化管理有效管理磁盘空间表空间的备份与恢复备份策略定期备份表空间以防止数据丢失。恢复操作使用备份文件恢复数据，确保数据完整性。表空间的迁移数据转移将数据从一个表空间移动到另一个表空间。对象重定位将表、索引和其他数据库对象从一个表空间移动到另一个表空间。存储优化将数据迁移到性能更好的表空间，例如使用更快的存储设备。管理简化合并或拆分表空间，简化数据库管理。表空间的限制大小限制每个表空间都有一个最大大小限制，这取决于数据库版本和系统资源。数据类型限制表空间可以存储不同类型的数据，但有一些限制，例如字符集和排序规则。并发访问限制表空间的并发访问能力取决于数据库配置和硬件性能。表空间的最佳实践合理规划在创建表空间之前，要仔细规划表空间的大小和类型，以满足应用程序的需求。定期备份定期备份表空间，以防止数据丢失，并确保数据可以快速恢复。优化存储使用数据压缩、分区等技术，优化表空间的存储效率，减少存储空间占用。数据存储结构关系型数据库基于关系模型，将数据存储在表中，使用主键和外键关联数据。NoSQL数据库非关系型数据库，提供灵活的数据存储方式，如键值对、文档和图数据库。云数据库基于云平台的数据库服务，提供高可用性、可扩展性和安全性。数据存储方式关系型数据库以表格形式存储数据，适用于结构化数据，如客户信息、订单信息等。云存储将数据存储在云服务提供商的数据中心，如AWS、Azure等。文件系统以文件形式存储数据，适用于非结构化数据，如图片、视频、音频等。数据存储效率读速度写速度SSD存储速度最快，HDD存储速度最慢，云存储速度介于两者之间。数据压缩技术减少存储空间数据压缩技术可以有效地减少数据存储空间，降低存储成本。提高传输效率压缩后的数据体积更小，可以加快数据传输速度，提高网络带宽利用率。数据加密技术1数据安全保障保护敏感数据免受未经授权的访问和修改。2加密算法AES、DES、RSA等算法用于数据加密。3密钥管理安全地存储和管理加密密钥至关重要。数据分区技术提高查询效率将数据分成更小的部分，可以更快地定位和访问所需数据。优化存储管理通过将相关数据分组，可以更好地管理和维护数据。增强数据安全可以对不同分区实施不同的安全策略，提高数据安全性。数据分布式存储数据分布将数据分散存储在多个节点上，以提高数据可用性和容错性。负载均衡通过将数据请求分散到多个节点，降低单个节点的负载，提高系统性能。可扩展性可以根据数据量和用户需求灵活增加节点，实现系统扩展。大数据存储解决方案分布式文件系统例如Hadoop的HDFS，提供高可用性和可扩展性。列式存储例如Cassandra和HBase，优化查询速度，适合分析型工作