Bob Bryla Kevin Loney

Oracle Database 11g DBA-Handbuch Eine skalierbare und sichere Oracle Enterprise Datenbank administrieren

HANSER

Inhaltsverzeichnis

Einleitung XVII

Teil I Datenbankarchitektur 1

1 Erste Schritte - die Datenbankarchitektur 3 1.1 Datenbanken und Instanzen: ein Überblick 4

1.1.1 Datenbanken 4 1.1.2 Instanzen 5

1.2 Logische Speicherstrukturen in Oracle 5 1.2.1 Tablespaces 6 1.2.2 Blöcke 7 1.2.3 Extents 7 1.2.4 Segmente 7

1.3 Logische Datenbankstrukturen in Oracle 8 1.3.1 Tabellen 9 1.3.2 Constraints 17 1.3.3 Indizes 20 1.3.4 Views 22 1.3.5 Benutzer und Schemas 24 1.3.6 Profile 25 1.3.7 Sequenzen 25 1.3.8 Synonyme 25 1.3.9 PL/SQL 26 1.3.10 Externer Dateizugriff 27 1.3.11 Datenbank-Links und Remote-Datenbanken 28

1.4 Physische Speicherstrukturen in Oracle 29 1.4.1 Datendateien 30 1.4.2 Redo-Logdateien 30 1.4.3 Steuerdateien 31

VI Inhaltsverzeichnis

1.4.4 Archivierte Logdateien 31 1.4.5 Initialisierungsparameterdateien 32 1.4.6 Alert- und Trace-Dateien 32 1.4.7 Backup-Dateien 33 1.4.8 Oracle-verwaltete Dateien 33 1.4.9 Passwortdateien 34

1.5 Datenbankdateien multiplexen 34 1.5.1 Automatic Storage Management 35 1.5.2 Manuelles Multiplexing 35

1.6 Oracle-Arbeitsspeicherstrukturen 37 1.6.1 System Global Area 37 1.6.2 Program Global Area 40 1.6.3 Software-Codebereich 41 1.6.4 Hintergrundprozesse 41

1.7 Backup und Recovery - eine Übersicht 44 1.7.1 Export/Import 44 1.7.2 Offline-Backups 45 1.7.3 Online-Backups 45 1.7.4 RMAN 45

1.8 Sicherheitsoptionen 46 1.8.1 Berechtigungen und Rollen 46 1.8.2 Auditing 47 1.8.3 Hoch auflösendes Auditing 47 1.8.4 Virtual Private Database 47 1.8.5 Label-Sicherheit 48

1.9 Real Application Clusters 48 1.10 Oracle Streams 48 1.11 Oracle Enterprise Manager 49 1.12 Oracle-Initialisierungsparameter 50

1.12.1 Grundlegende Initialisierungsparameter 50 1.12.2 Weiterführende Initialisierungsparameter 56

2 Upgrade auf Oracle 11g 57 2.1 Auswahl einer Upgrade-Methode 58 2.2 Vor dem Upgrade 60 2.3 Der Database Upgrade Assistant 61 2.4 Ein direkter manueller Upgrade 62 2.5 Export und Import 65

2.5.1 Nutzbare Export- und Import-Versionen 65 2.5.2 Ausführen des Upgrades 66

2.6 Die Datenkopier-Methode 67 2.7 Nach dem Upgrade 67

Inhaltsverzeichnis Vli

3 Tablespaces planen und verwalten 69 3.1 Tablespace- Architektur 70

3.1.1 Tablespace-Typen 70 3.1.2 Optimal Flexible Architecture 76

3.2 Tablespaces der Oracle-Installation 80 3.2.1 SYSTEM 80 3.2.2 SYSAUX 80 3.2.3 TEMP 81 3.2.4 UNDOTBS1 81 3.2.5 USERS 81 3.2.6 EXAMPLE 81

3.3 Segmentaufteilung 81

4 Physische Datenbanklayouts und Speicherplatzverwaltung 83 4.1 Traditionelle Speicherplatzverwaltung auf Laufwerken 84

4.1.1 Tablespaces und Datendateien neu dimensionieren 84 4.1.2 Datendateien verschieben 98 4.1.3 Verschieben von Online Redo-Logdateien 101 4.1.4 Verschieben von Steuerdateien 102

4.2 Automatisches Speicherplatzmanagement 105 4.2.1 Die ASM-Architektur 105 4.2.2 Einrichten einer ASM-Instanz 106 4.2.3 Komponenten einer ASM-Instanz 108 4.2.4 ASM - dynamische Performance Views 110 4.2.5 ASM-Formate für Dateinamen 111 4.2.6 ASM-Dateitypen und Templates 113 4.2.7 ASM-Diskgruppen verwalten 113

Teil II Datenbankmanagement 129

5 Applikationen entwickeln und implementieren 131 5.1 Tuning - eine Anleitung 132

5.1.1 Weniger ist mehr 132 5.1.2 Einfach währt am längsten 135 5.1.3 Sagen Sie der Datenbank, was sie wissen muss 137 5.1.4 Maximieren Sie den Durchsatz der Umgebung 138 5.1.5 Teile und herrsche 139 5.1.6 Korrekte Tests 140 5.1.7 Standardleistungen 142

5.2 Ressourcenmanagement und gespeicherte Outlines 145 5.2.1 Der Database Resource Manager 145 5.2.2 Implementieren von gespeicherten Outlines 150 5.2.3 Dimensionieren von Datenbankobjekten 153 5.2.4 Temporäre Tabellen 160

VIII Inhaltsverzeichnis

5.3 Tabellen, die auf abstrakten Datentypen basieren 161 5.3.1 Objekt-Views 162 5.3.2 Sicherheit für abstrakte Datentypen 165 5.3.3 Indizieren von Attributen abstrakter Datentypen 167

5.4 Die Datenbank deaktivieren und suspendieren 168 5.5 Iterative Entwicklung 169

5.5.1 Iterative Spaltendefinitionen 170 5.5.2 Das Cursor-Sharing erzwingen 171

5.6 Die Package-Entwicklung verwalten 172 5.6.1 Generieren von Diagrammen 172 5.6.2 Speicherplatzanforderungen 172 5.6.3 Tuning-Ziele 172 5.6.4 Sicherheitsanforderungen 173 5.6.5 Datenanforderungen 173 5.6.6 Versionsanforderungen 173 5.6.7 Ausführungspläne 174 5.6.8 Prozeduren für Akzeptanztests 174 5.6.9 Die Testumgebung 174

6 Speicherplatzüberwachung 177 6.1 Übliche Probleme bei der Speicherplatzverwaltung 178

6.1.1 Fehlender Speicherplatz in einem Tablespace 178 6.1.2 Fehlender Speicherplatz für temporäre Segmente 179 6.1.3 Zu viel oder zu wenig Speicherplatz reserviert 179 6.1.4 Fragmentierte Tablespaces und Segmente 180

6.2 Oracle-Segmente, Extents und Blöcke 180 6.2.1 Datenblöcke 181 6.2.2 Extents 183 6.2.3 Segmente 184

6.3 Data Dictionary Views und dynamische Performance Views 185 6.3.1 DBAJTABLESPACES 185 6.3.2 DBA_SEGMENTS 186 6.3.3 DBA_EXTENTS 187 6.3.4 DBA_FREE_SPACE 187 6.3.5 DBA_LMT_FREE_SPACE 188 6.3.6 DBAJTHRESHOLDS 188 6.3.7 DBA_OUTSTANDING_ALERTS 188 6.3.8 DBA_ALERT_HISTORY 189 6.3.9 V$ALERT_TYPES 189 6.3.10 V$_UNDOSTAT 189 6.3.11 V$OBJECT_USAGE 190 6.3.12 V$SORT_SEGMENT 190 6.3.13 V$TEMPSEG_USAGE 190

Inhaltsverzeichnis sx

6.4 Methoden zur Speicherplatzverwaltung 190 6.4.1 Lokal verwaltete Tablespaces 190 6.4.2 Speicherverwaltung mit OMF 192 6.4.3 Bigfile-Tablespaces 193 6.4.4 Automatic Storage Management 194 6.4.5 Das Undo-Management 196

6.5 Überwachung und Nutzung von SYSAUX 198 6.6 Archivierte Redo-Logdateien verwalten 200 6.7 Vordefinierte Tools zur Speicherplatzverwaltung 200

6.7.1 Segment Advisor 201 6.7.2 Undo Advisor und das automatische Workload Repository 204 6.7.3 Indexnutzung 206 6.7.4 Warnungen zur Speicherplatzbelegung 207 6.7.5 Wiederaufnehmbare Operationen 209 6.7.6 Verwalten von Alert- und Trace-Dateien mit ADR 212 6.7.7 Speicherplatzverwaltung auf Systemebene 213

6.8 Skripte zur Speicherplatzverwaltung 214 6.8.1 Segmente können keine zusätzlichen Extents reservieren 214 6.8.2 Belegter und freier Speicherplatz nach Tablespace

und Datendatei 215 6.9 Automatisieren und Strukturieren des Benachrichtigungsprozesses 216

6.9.1 DBMS_SCHEDULER 216 6.9.2 OEM Job Control und Monitoring 217

7 Transaktionsverwaltung mit Undo-Tablespaces 223 7.1 Transaktionen - Grundlagen 224 7.2 Undos - Grundlagen 225

7.2.1 Rollback 225 7.2.2 Lesekonsistenz 225 7.2.3 Datenbank-Recovery 226 7.2.4 Flashback-Operationen 226

7.3 Undo-Tablespaces verwalten 226 7.3.1 Undo-Tablespaces anlegen 226 7.3.2 Dynamische Performance Views für Undo-Tablespaces 232 7.3.3 Initialisierungsparameter für Undo-Tablespaces 232 7.3.4 Mehrere Undo-Tablespaces 234 7.3.5 Den Undo-Tablespace dimensionieren und überwachen 236 7.3.6 Lesekonsistenz und erfolgreiche DMLs 239

7.4 Flashback-Optionen 240 7.4.1 Flashback Query 240 7.4.2 DBMS_FLASHBACK 242 7.4.3 Flashback Transaction Backout 244 7.4.4 Flashback Table 245 7.4.5 Flashback Version Query 249 7.4.6 Flashback Transaction Query 251

Inhaltsverzeichnis

7.4.7 Flashback Data Archive 253 7.4.8 Flashback und LOBs 257

7.5 Migration zum automatischen Undo-Management 257

8 Datenbank-Tuning 259 8.1 Tuning des Anwendungsdesigns 260

8.1.1 Effektives Tabellendesign 260 8.1.2 Verteilen der CPU-Anforderungen 261 8.1.3 Effektives Anwendungsdesign 263

8.2 SQL-Tuning 264 8.2.1 Einfluss der Sortierung auf die Laderaten 266 8.2.2 Zusätzliche Indizierungsoptionen 266 8.2.3 Generieren von Explain Plans 268

8.3 Tuning des Arbeitsspeichers 271 8.3.1 Definieren der SGA-Größe 274 8.3.2 Der kostenbasierte Optimizer 275 8.3.3 Der Effekt der COMPUTE STATISTICS-Option 276

8.4 Tunen des Datenzugriffs 276 8.4.1 Lokal verwaltete Tablespaces 276 8.4.2 Identifizieren von verketteten Zeilen 278 8.4.3 Die Oracle-Blockgröße erhöhen 279 8.4.4 Indexorganisierte Tabellen 280 8.4.5 Tunen von indexorganisierten Tabellen 281

8.5 Tunen von Datenmanipulationen 281 8.5.1 Einfügen großer Datenmengen:

die Direct Path-Option von SQL*Loader 281 8.5.2 Verschieben großer Datenmengen mit externen Tabellen 283 8.5.3 Einfügen großer Datenmengen: Tipps und Tricks 284 8.5.4 Löschen großer Datenmengen: Der truncate-Befehl 285 8.5.5 Partitionen 286

8.6 Den physischen Speicher tunen 287 8.6.1 Raw Devices 287 8.6.2 Das automatische Speichermanagement 288

8.7 Reduzieren des Netzwerkverkehrs 288 8.7.1 Replikation mit materialisierten Views 288 8.7.2 Remote-Prozeduraufrufe 290

8.8 STATSPACK und das Automatic Workload Repository 292 8.8.1 Snapshots verwalten 292 8.8.2 Verwalten von Vergleichsdaten 293 8.8.3 AWR-Reports generieren 293 8.8.4 Die automatischen Database Diagnostic Monitor Reports 293 8.8.5 Der automatische SQL Tuning Advisor 295

8.9 Tuning-Lösungen 296

Inhaltsverzeichnis

9 Datenbanksicherheit und Auditing 299 9.1 Fehlende Datenbanksicherheit 300 9.2 Authentifizierungsmethoden für die Datenbank 301

9.2.1 Datenbankauthentifizierung 301 9.2.2 DBA-Authentifizierung 302 9.2.3 Betriebssystemauthentifizierung 305 9.2.4 Netzwerkauthentifizierung 306 9.2.5 3-Tier-Authentifizierung 307 9.2.6 Clientseitige Authentifizierung 308 9.2.7 Oracle Identity Management 308 9.2.8 Benutzeraccounts 310

9.3 Methoden zur Datenbankautorisierung 315 9.3.1 Profilmanagement 315 9.3.2 Systemberechtigungen 323 9.3.3 Objektberechtigungen 326 9.3.4 Rollen anlegen, zuweisen und verwalten 331 9.3.5 Einsatz einer VPD zur Implementierung von

applikationsbezogenenSicherheits-Policies 339

9.4 Auditing 358 9.4.1 Auditingstandorte 359 9.4.2 Anweisungsauditing 359 9.4.3 Berechtigungsauditing 364 9.4.4 Schemaobjektauditing 364 9.4.5 Hoch auflösendes Auditing 366 9.4.6 Auditingbezogene Data Dictionary Views 368 9.4.7 Den Audit-Trail schützen 368 9.4.8 Das erweiterte Auditing aktivieren 369

9.5 Techniken zur Datenverschlüsselung 369 9.5.1 Das DBMS_CRYPTO-Package 370 9.5.2 Transparente Datenverschlüsselung 371

Teil III Hochverfügbarkeit 377

10 Real Application Clusters 379 10.1 Real Application Clusters - ein Überblick 380

10.1.1 Hardwarekonfiguration 380 10.1.2 Softwarekonfiguration 381 10.1.3 Netzwerkkonfiguration 381 10.1.4 Plattenspeicher 382

10.2 Installation und Einrichtung 383 10.2.1 Betriebssystemkonfiguration 384 10.2.2 Softwareinstallation 390

XII Inhaltsverzeichnis

10.3 RAC-Charakteristiken 409 10.3.1 Charakteristiken der Serverparameterdatei 409 10.3.2 RAC-bezogene Initialisierungsparameter 410 10.3.3 Dynamische Performance Views 411

10.4 RAC-Verwaltung 413 10.4.1 Starten einer RAC-Datenbank 413 10.4.2 Redo-Logs in einer RAC-Umgebung 413 10.4.3 Undo-Tablespaces in einer RAC-Umgebung 414 10.4.4 Failover-Szenarien und TAF 414 10.4.5 Fehlerszenario bei RAC-Knoten 416 10.4.6 Einen RAC-Knoten tunen 420 10.4.7 Tablespace-Management 421

11 Backup- und Recovery-Optionen 423 11.1 Sicherungsmöglichkeiten 423 11.2 Logische Backups 424 11.3 Physische Backups 425

11.3.1 Offline-Backups 425 11.3.2 Online-Backups 425

11.4 Data Pump Export und Import 427 11.4.1 Ein Verzeichnis anlegen 427 11.4.2 Optionen von Data Pump Export 428 11.4.3 Einen Data Pump Export-Job starten 432

11.5 Optionen für Data Pump Import 436 11.5.1 Einen Data Pump Import-Job starten 440 11.5.2 Data Pump Export/Import und Export/Import - ein Vergleich ....445 11.5.3 Implementieren von Offline-Backups 445 11.5.4 Implementieren von Online-Backups 446

11.6 Die Integration von Backup-Prozeduren 449 11.6.1 Integration von logischen und physischen Backups 449 11.6.2 Integration von Datenbank- und System-Backups 451

12 Der Recovery Manager (RMAN) 453 12.1 Funktionalitäten und Komponenten im RMAN 454

12.1.1 RMAN-Komponenten 454 12.1.2 RMAN und traditionelle Backup-Methoden 455 12.1.3 Backup-Typen 457

12.2 RMAN-Befehle: ein Überblick 459 12.2.1 Häufig genutzte Befehle 459 12.2.2 Ein Repository einrichten 462 12.2.3 Registrieren einer Datenbank 463 12.2.4 Permanente RMAN-Einstellungen 465 12.2.5 Initialisierungsparameter 468 12.2.6 Data Dictionary Views und dynamische Performance Views 469

Inhaltsverzeichnis XIII

12.3 Backup-Operationen 471 12.3.1 Vollständige Datenbank-Backups 471 12.3.2 Tablespace 476 12.3.3 Datendateien 478 12.3.4 Image-Kopien 479 12.3.5 Sichern von Steuerdatei und SPFILE 480 12.3.6 Archivierte Redo-Logs 481 12.3.7 Inkrementelle Backups 482 12.3.8 Inkrementell aktualisierte Backups 484 12.3.9 Verfolgen von Blockänderungen für inkrementelle Backups 487 12.3.10 Backup-Komprimierung 489 12.3.11 Einsatz einer Flash Recovery Area 489 12.3.12 Backups prüfen 490

12.4 Recovery-Operationen 492 12.4.1 Block Media Recovery 492 12.4.2 Wiederherstellen einer Steuerdatei 493 12.4.3 Wiederherstellen eines Tablespace 494 12.4.4 Wiederherstellen einer Datendatei 496 12.4.5 Wiederherstellen einer Datenbank 499 12.4.6 Prüfen von Wiederherstellungsoperationen 501 12.4.7 Zeitpunktgenaues Recovery 503 12.4.8 Data Recovery Advisor 503

12.5 Weitere Operationen 508 12.5.1 Andere Backups katalogisieren 508 12.5.2 Katalogverwaltung 509 12.5.3 REPORT und LIST 511

13 Oracle Data Guard 513 13.1 Data Guard-Architektur 513

13.1.1 Physische und logische Standby-Datenbanken 514 13.1.2 Datenschutzmodi 515

13.2 LOG_ARCHIVE_DEST_n-Parameterattribute 516 13.3 Einrichten der Standby-Datenbankkonfiguration 518

13.3.1 Vorbereiten der Primärdatenbank 519 13.3.2 Anlegen von logischen Standby-Datenbanken 524

13.4 Real-time Apply 526 13.5 Verwalten von Lücken in Archive Log-Sequenzen 527 13.6 Rollen verwalten - Switchover und Failover 527

13.6.1 Switchover 527 13.6.2 Switchovers auf physische Standby-Datenbanken 528 13.6.3 Switchovers auf logische Standby-Datenbanken 530 13.6.4 Failovers auf physische Standby-Datenbanken 530 13.6.5 Failovers auf logische Standby-Datenbanken 531

XIV Inhaltsverzeichnis

13.7 Verwalten der Datenbanken 532 13.7.1 Starten und Herunterfahren von physischen

Standby-Datenbanken 532 13.7.2 Öffnen von physischen Standby-Datenbanken

im Read-only-Modus 533 13.7.3 Verwalten von Datendateien in Data Guard-Umgebungen 533 13.7.4 Ausführen von DDLs auf einer logischen Standby-Datenbank 534

14 Weitere Funktionalitäten für hohe Verfügbarkeit 535 14.1 Wiederherstellen von gelöschten Tabellen mit Flashback Drop 535 14.2 Der Flashback Database-Befehl 537 14.3 Der LogMiner 540

14.3.1 Die Arbeitsweise des LogMiners 540 14.3.2 Das Data Dictionary extrahieren 541 14.3.3 Analysieren der Redo-Logdateien 542 14.3.4 Neue LogMiner-Funktionen in Oracle 10g 544 14.3.5 Neue LogMiner-Funktionen in Oracle 11g 545

14.4 Reorganisieren von Onlineobjekten 546 14.4.1 Indizes online anlegen 546 14.4.2 Indizes online neu aufbauen 546 14.4.3 Indizes online zusammenführen 546 14.4.4 Indexorganisierte Tabellen online neu aufbauen 547 14.4.5 Tabellen online redefinieren 547

Teil IV Vernetztes Oracle 551

15 Oracle Net 553 15.1 Oracle Net: ein Überblick 553

15.1.1 Connect-Deskriptoren 557 15.1.2 Net-Servicenamen 557 15.1.3 Ersetzen von tnsnames.ora durch das Oracle Internet Directory...558 15.1.4 Listener 559

15.2 Der Oracle Net Configuration Assistant 563 15.2.1 Konfigurieren des Listeners 564

15.3 Der Oracle Net Manager 568 15.4 Den Listener-Serverprozess starten 569 15.5 Den Listener Server-Prozess steuern 571

15.5.1 Der Oracle Connection Manager 574 15.5.2 Einsatz des Connection Managers 575 15.5.3 Directory-Benennung mit Oracle Internet Directory 580

15.6 Easy Connect Naming 581 15.7 Datenbank-Links 583 15.8 Oracle Net tunen 584

15.8.1 Die Ressourcennutzung einschränken 586 15.8.2 Verbindungsprobleme debuggen 586

Inhaltsverzeichnis XV

16 Verwalten großer Datenbanken 589 16.1 Anlegen von Tablespaces in einer VLDB-Umgebung 590

16.1.1 Bigfile-Tablespaces: Grundlagen 591 16.1.2 Bigfile-Tablespaces anlegen und ändern 592 16.1.3 Das RowID-Format bei Bigfile-Tablespaces 592 16.1.4 DBMS_ROWID und Bigfile-Tablespaces 593 16.1.5 DBVERIFY mit Bigfile-Tablespaces 596 16.1.6 Bigfile-Tablespace: Initialisierungsparameter 597 16.1.7 Bigfile-Tablespaces: Änderungen im Data Dictionary 598

16.2 Zukunftsorientierte Tabellentypen 599 16.2.1 Indexorganisierte Tabellen 599 16.2.2 Globale temporäre Tabellen 600 16.2.3 Externe Tabellen 602 16.2.4 Partitionierte Tabellen 603 16.2.5 Materialisierte Views 637

16.3 Bitmap-Indizes 6 3 7

16.3.1 Bitmap-Indizes: Funktionsweise 637 16.3.2 Bitmap-Indizes einsetzen 638 16.3.3 Bitmap Join-Indizes 639

16.4 Oracle Data Pump 639 16.4.1 Data Pump Export 640 16.4.2 Data Pump Import 641 16.4.3 Transportable Tablespaces 642

17 Verteilte Datenbanken verwalten 647 17.1 Remote-Abfragen 648 17.2 Manipulation verteilter Daten: Two-Phase Commit 649 17.3 Dynamische Datenreplikationen 650 17.4 Verteilte Daten verwalten 652

17.4.1 Die Infrastruktur: Erzwingen der Standorttransparenz 652 17.4.2 Datenbank-Links verwalten 657 17.4.3 Datenbank-Trigger verwalten 659 17.4.4 Materialisierte Views verwalten 661 17.4.5 DBMS_MVIEW und DBMS_ADVISOR 665 17.4.6 Welche Refreshes lassen sich ausfuhren? 677 17.4.7 Abfragepfade ändern mit materialisierten Views 680

17.5 Verwalten von verteilten Transaktionen 682 17.5.1 Auflösen von zweifelhaften Transaktionen 683 17.5.2 Commit Point Strength 683

17.6 Überwachen verteilter Datenbanken 684 17.7 Tunen von verteilten Datenbanken 685

XVI Inhaltsverzeichnis

A Installation und Konfiguration 689 A.1 Softwareinstallation 689

A.1.1 Lizenz- und Installationsoptionen: ein Überblick 691 A.1.2 Installieren der Oracle-Software mit dem OUI 692 A.1.3 Anlegen einer Datenbank mit dem DBCA 692 A.1.4 Eine Datenbank manuell anlegen 703

Schlagwortregister 707