摘 要:介紹了數據庫查詢速度緩慢的常規解決方法及其主要缺點,提出利用Oracle分區功能解決問題,并結合油田開發數據庫現狀,詳細描述了分區的具體實現方法。結合使用情況,總結實施效果,對大數據量表的維護和優化有一定的參考價值。
關鍵詞: Oracle數據庫 分區Partition 表空間" title="表空間">表空間Tablespace 數據文件" title="數據文件">數據文件Datafile
伴隨著信息高速公路的飛速建設,油田的各項勘探開發數據都做到了及時準確入庫,數據庫中數據量日益增加。以其下屬的某個采油廠為例,數據量已達到2GB,各種數據庫表更是多達1千多個。與此同時,又產生了一個新問題,那就是雖然各種生產數據都已入庫,但是由于數據量巨大,造成查詢速度非常緩慢。
本文以油井日度數據表(dba01)為例進行說明。該表是最基礎的開發數據,每天每一口井都有記錄進入到數據庫中。油田規定,該數據15個月內必須保存在線,15個月下來這個表就有997890條記錄。
這接近100萬條的記錄大大增加系統開銷,在用戶提交查詢后,經常需要等待五六分鐘才能得到結果,有時甚至查不出數據,給用戶的感覺是仿佛處于“死機”狀態。
1 常規解決辦法
解決大表查詢速度緩慢的問題,最初的對策是在后臺創建很多中間表。
例如:要得到采油廠生產日數據匯總情況,了解全廠每天的油井開井數、水井開井數、日產油量、注采比等重要數據,其缺點主要有兩個:
(1)中間表的建立會占用大量表空間,即查詢速度的提高是以犧牲服務器空間為代價,造成了巨大的資源浪費;
(2)隨著各種應用的不斷開展,中間表的數量也越來越多,這就人為加大了數據管理和維護的工作量。
因此,要從根本上解決大表存在的查詢速度緩慢的問題,必須找到更為有效的方法。
2 采用分區功能解決問題
(1) 分區的定義
分區將表分離在若干不同的表空間上,將大的表和索引拆分成小的易于管理的數據片段,分而治之支撐無限膨脹的大表,給大表物理一級的可管理性。將大表分割成較小的分區可以改善表的維護、備份、恢復、事務及查詢性能。針對我廠大量的油水井日度數據,可以推薦使用Oracle9的分區功能。
(2)分區的優點
首先,能夠成倍提高查詢速度:分區管理后,服務器可以進行智能的分區檢測。跳過與查詢無關的分區訪問,并跳過不在線的分區。
其次,增強系統可用性" title="可用性">可用性:如果表的一個分區由于系統故障而不能使用,其余好的分區仍然可以使用。
不同分區可以跨表空間存儲, 降低了磁盤損壞帶來的數據不可用性。
3 分區的管理
(1)建立表的各個分區的表空間
下面是創建2004年第一季度" title="第一季度">第一季度表空間的操作語句,指定所建立表空間的名字,所用數據文件的名稱、大小和存放目錄,并由存儲字句指定在該空間中所建立對象的缺省存儲參數。
CREATE TABLESPACE ts_dba01_2004q1
DATAFILE ′/home2/oracle/test/dba01_2004q1.dat′SIZE 200MB DEFAULT STORAGE (INITIAL 30m NEXT 30m MINEXTENTS 3 PCTINCREASE 0);
(2)建立分區表
下面是建立dba01表的操作語句,指定表名、列名及列的數據類型等。這些都與常規創建表的語句相同。
CREATE TABLE dba01
(jh varchar2(16) not null,
rq date not null,
cyfs varchar2(3),
dwdm varchar2(11),
......
PARTITION BY RANGE (rq)
PARTITION dba01_2003q4
VALUES LESS THAN (TO_DATE(′2004-01-01′,′YYYY-MM-DD′)
TABLESPACE ts_dba01_2003q4,
PARTITION dba01_2004q1
VALUES LESS THAN (TO_DATE(′2004-04-01′,′YYYY-MM-DD′)
TABLESPACE ts_dba01_2004q1)
這是創建分區的語句,指定按照日期進行分區,例如:
日期>=′2004-01-01′并且<′2004-04-01′(即2004年第一季度)的數據放在dba01_2004q1分區內。其他分區也依此原則建立。
(3)分區表的擴充
在2004年年底,向表中加入2005年的表空間,同樣是每季度一個表空間,預計每個分區為200MB。下面是創建2005年第一季度表空間的操作語句,指定表空間名稱、數據文件名稱及大小等。
CREATE TABLESPACE ts_dba01_2005q1
DATAFILE ′/home2/oracle/test/dba01_2005q1.dat′ SIZE 200MB
DEFAULT STORAGE (INITIAL 40m NEXT 40m MINEXTENTS 3 PCTINCREASE 0)
其他季度表空間也如此建立。
(4)為表添加表空間
操作語句如下:
ALTER TABLE dba01
ADD PARTITION dba01_2005q1
VALUES LESS THAN (TO_DATE(′2005-04-01′,′YYYY-MM-DD′)
TABLESPACE ts_dba01_2005q1;
(5)刪除不必要的分區
采油廠規定:必須保存15個月的日度數據在線。到2005年,必須把2003年3季度的數據備份,將該分區刪除,騰出空間供后續數據循環使用。刪除分區 ALTER TABLE dba01 DROP PARTION dba01_2003q3;
利用操作系統工具刪除這個分區所占用的文件
oracle$ rm /home2/oracle/test/dba01_2003q3.dat
(6)查看分區信息
可通過對數據字典USER_EXTENTS進行查詢,操作如下:
SVRMGRL >SELECT * FROM user_extents
WHERE SEGMENT_NAME=′dba01′;
(7)卸載分區
Oracle9的EXPORT 工具可卸載分區并導出數據,例如到2002年,可將2000年的數據按分區卸載。
例如:要卸載2003年3季度的數據,操作如下:
oracle$ exp tycx/***
tables=dba01:dba01_2003q3 file= dba01_2003q3.dmp
在語句中要指定用戶名、口令、需要卸出的表名及分區名、卸出文件名稱等。
(8)導入分區
Oracle9的IMPORT工具可導入分區并加載數據,例如在2005年,用戶要查看2003年的數據,必須導入該年數據。
· 建立該表2003年的四個表空間和相應的分區;
· 下面是導入2003年3季度分區數據的操作語句:
oracle$ imp tycx/***
file=dba01_2003q3.dmp tables= (dba01: dba01_2003q3)
4 實施效果
(1)能夠成倍提高查詢速度
分區管理后,服務器可以進行智能的分區檢測,跳過與查詢無關的分區訪問,跳過不在線的分區。
(2)增強系統可用性
如果表的一個分區由于系統故障而不能使用,其余好的分區仍然可以使用。
不同分區可以跨表空間存儲, 降低了磁盤損壞帶來的數據不可用性。
以油井日數據表為例:
不采用分區技術時,若表空間文件受到破壞,會影響到所有數據都無法使用,必須將該表全部記錄(多達100萬條)重新恢復,工作量很大,恢復期間用戶根本無法查詢數據,完全不能使用。
而采用分區技術后,由于整個表已按季度拆分為6個分區,因此當某一個表空間文件被破壞,則僅是該分區表空間所對應的季度數據無法使用,其他季度數據仍然可以正常使用,對用戶的查詢以及其他應用影響不大。
通過合理應用Oracle9的分區功能,可以大大改善系統的性能,降低大表數據管理和維護的工作量,對大表的查詢、增加、修改等操作可以分解到表的不同分區并行執行,可使運行速度更快。對促進無紙化辦公,輔助生產有積極的推動作用。
參考文獻
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2 Carol McCullough-Dieter 編著. Oracle9i數據庫管理員:實現與管理. 北京:清華大學出版社,2003
3 Daniel Benjamin編著.OCP Oracle 9i Datebase New Features For Administrators考試指南.北京:電子工業出版社,2002