Oracle Database 10g DBA-Handbuch

Kevin Loney Bob Bryla Oracle Database 10g DBA-Handbuch Eine High-Performance Oracle-Datenbank verwalten 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 6 1.2.1 Tablespaces 6 1.2.2 Blöcke 7 1.2.3 Extents 8 1.2.4 Segmente 8 1.3 Logische Datenbankstrukturen 9 1.3.1 Tabellen 9 1.3.2 Constraints 19 1.3.3 Indizes 22 1.3.4 Views 25 1.3.5 Benutzer und Schemas 27 1.3.6 Profile 28 1.3.7 Sequenzen 28 1.3.8 Synonyme 28 1.3.9 PL/SQL 29 1.3.10 Externer Dateizugriff 30 1.3.11 Datenbank-Links und Remote-Datenbanken 31 1.4 Physische Speicherstrukturen in Oracle 32 1.4.1 Datendateien 33 1.4.2 Redo Log-Dateien 34 1.4.3 Steuerdateien 35

VI Inhaltsverzeichnis 1.4.4 Archivierte Log-Dateien 35 1.4.5 Initialisierungsparameterdateien 36 1.4.6 Alert- und Trace-Dateien 37 1.4.7 Backup-Dateien 38 1.4.8 Oracle-verwaltete Dateien 38 1.4.9 Passwortdateien 38 1.5 Datenbankdateien multiplexen 39 1.5.1 Automatic Storage Management 39 1.5.2 Manuelles Multiplexing 40 1.6 Oracle-Arbeitsspeicherstrukturen 42 1.6.1 System Global Area 43 1.6.2 Program Global Area 46 1.6.3 Software-Codebereich 47 1.6.4 Hintergrundprozesse 47 1.7 Backup und Recovery - eine Übersicht 50 1.7.1 Export/Import 50 1.7.2 Offline-Backups 51 1.7.3 Online-Backups 51 1.7.4 RMAN 52 1.8 Sicherheitsoptionen 52 1.8.1 Berechtigungen und Rollen 52 1.8.2 Auditing 53 1.8.3 Hoch auflösendes Auditing 54 1.8.4 Virtual Private Database 54 1.8.5 Label-Sicherheit 54 1.9 Real Application Clusters 55 1.10 Oracle Streams 56 1.11 Oracle Enterprise Manager 56 1.12 Orade-Initialisierungsparameter 57 1.12.1 Grundlegende Initialisierungsparameter 57 1.12.2 Weiterfuhrende Initialisierungsparameter 63 1.13 Softwareinstallation 64 1.13.1 Lizenz- und Installationsoptionen: ein Überblick 65 1.13.2 Installieren der Oracle-Software mit dem OUI 66 1.13.3 Anlegen einer Datenbank mit dem DBCA 67 1.13.4 Eine Datenbank manuell anlegen 82 Upgrade auf Oracle 10g 87 2.1 Auswahl einer Upgrade-Methode 88 2.2 Vor dem Upgrade 90 2.3 Der Database Upgrade Assistant 91 2.4 Manuell direkt Upgraden 92

Inhaltsverzeichnis VII 2.5 Export und Import 95 2.5.1 Einsetzbare Export- und Import-Versionen 95 2.5.2 Ausführen des Upgrades 96 2.6 Die Datenkopier-Methode 97 2.7 Nach dem Upgrade 98 3 Tablespaces planen und verwalten 99 3.1 Tablespace-Architektur 99 3.1.1 Tablespace-Typen 100 3.1.2 Optimal Flexible Architecture 106 3.2 Tablespaces der Oracle-Installation 111 3.2.1 SYSTEM 111 3.2.2 SYSAUX 111 3.2.3 TEMP 112 3.2.4 UNDOTBS1 112 3.2.5 USERS 112 3.2.6 EXAMPLE 112 3.3 Segmentaufteilung 112 4 Physische Datenbanklayouts und Speicherplatzverwaltung 117 4.1 Traditionelle Speicherplatzverwaltung auf Laufwerken 118 4.1.1 Tablespaces und Datendateien neu dimensionieren 118 4.1.2 Datendateien verschieben 134 4.1.3 Verschieben von Online Redo Log-Dateien 138 4.1.4 Verschieben von Steuerdateien 140 4.2 Automatisches Speicherplatzmanagement 142 4.2.1 Die ASM-Architektur 142 4.2.2 Einrichten einer ASM-Instanz 143 4.2.3 Komponenten einer ASM-Instanz 145 4.2.4 ASM - dynamische Performance Views 148 4.2.5 ASM-Formate für Dateinamen 148 4.2.6 ASM-Dateitypen und Templates 151 4.2.7 ASM-Diskgruppen verwalten 151 Teil II Datenbankmanagement 163 5 Applikationen entwickeln und implementieren 165 5.1 Tuning - eine Anleitung 166 5.1.1 Weniger ist mehr 166 5.1.2 Einfach währt am längsten 170 5.1.3 Sagen Sie der Datenbank, was sie wissen muss 172

VIII Inhaltsverzeichnis 5.1.4 Maximieren Sie den Durchsatz der Umgebung 173 5.1.5 Teile und herrsche 175 5.1.6 Korrekte Tests 176 5.1.7 Standardleistungen 178 5.2 Ressourcenmanagement und gespeicherte Outlines 182 5.2.1 Implementieren des Database Resource Managers 182 5.2.2 Implementieren von gespeicherten Outlines 187 5.2.3 Dimensionieren von Datenbankobjekten 191 5.2.4 Temporäre Tabellen einsetzen 201 5.3 Dimensionieren von Tabellen, die auf abstrakten Datentypen basieren 202 5.3.1 Objekt-Views 203 5.3.2 Sicherheit für abstrakte Datentypen 207 5.3.3 Indizieren von Attributen abstrakter Datentypen 209 5.4 Die Datenbank deaktivieren und suspendieren 211 5.5 Iterative Entwicklung 212 5.5.1 Iterative Spaltendefinitionen 213 5.5.2 Das Cursor-Sharing erzwingen 214 5.6 Die Package-Entwicklung verwalten 215 5.6.1 Generieren von Diagrammen 215 5.6.2 Speicherplatzanforderungen 215 5.6.3 Tuning-Ziele 216 5.6.4 Sicherheitsanforderungen 216 5.6.5 Datenanforderungen 216 5.6.6 Versionsanforderungen 217 5.6.7 Ausführungspläne 217 5.6.8 Prozeduren für Akzeptanztests 217 5.6.9 Die Testumgebung 218 Speicherplatzüberwachung 221 6.1 Übliche Probleme bei der Speicherplatzverwaltung 222 6.1.1 Fehlender Speicherplatz in einem Tablespace 222 6.1.2 Fehlender Speicherplatz für temporäre Segmente 223 6.1.3 Zu viel oder zu wenig Speicherplatz reserviert 223 6.1.4 Fragmentierte Tablespaces und Segmente 224 6.2 Oracle-Segmente, Extents und Blöcke 225 6.2.1 Datenblöcke 226 6.2.2 Extents 227 6.2.3 Segmente 229 6.3 Data Dictionary Views und dynamische Performance Views 230 6.3.1 DBA_TABLESPACES 230 6.3.2 DBA_SEGMENTS 231

Inhaltsverzeichnis IX 6.3.3 DBA_EXTENTS 231 6.3.4 DBA_FREE_SPACE 232 6.3.5 DBA_LMT_FREE_SPACE 232 6.3.6 DBAJTHRESHOLDS 232 6.3.7 DBA_OUTSTANDING_ALERTS 233 6.3.8 DBA_ALERT_HISTORY 233 6.3.9 V$ALERT_TYPES 234 6.3.10 V$_UNDOSTAT 234 6.3.11 V$OBJECT_USAGE 234 6.3.12 V$SORT_SEGMENT 235 6.3.13 V$TEMPSEG_USAGE 235 6.4 Methoden zur Speicherplatzverwaltung 235 6.4.1 Lokal verwaltete Tablespaces 235 6.4.2 Speicherverwaltung mit OMF 238 6.4.3 Bigfile-Tablespaces 239 6.4.4 Automatic Storage Management 240 6.4.5 Das Undo-Management 242 6.5 Überwachung und Nutzung von SYSAUX 244 6.6 Archivierte Redo Log-Dateien verwalten 246 6.7 Vordefinierte Tools zur Speicherplatzverwaltung 246 6.7.1 Segment Advisor 247 6.7.2 Undo Advisor und das automatische Workload Repository 250 6.7.3 Indexnutzung 254 6.7.4 Warnungen zur Speicherplatzbelegung 255 6.7.5 Speicherplatzzuweisung bei aktiven Operationen 258 6.7.6 Speicherplatzverwaltung auf Systemebene 260 6.8 Skripte zur Speicherplatzverwaltung 260 6.8.1 Segmente können keine zusätzlichen Extents reservieren 260 6.8.2 Belegter und freier Speicherplatz nach Tablespace und Datendatei 261 6.9 Automatisieren und Strukturieren des Benachrichtigungsprozesses 262 6.9.1 DBMS_SCHEDULER 263 6.9.2 OEM Job Control und Monitoring 263 Transaktionsverwaltung mit Undo-Tablespaces 271 7.1 Transaktionen - Grundlagen 272 7.2 Undos - Grundlagen 273 7.2.1 Rollback 273 7.2.2 Lesekonsistenz 273 7.2.3 Datenbank-Recovery 274 7.2.4 Flashback-Operationen 274

X Inhaltsverzeichnis 7.3 Undo-Tablespaces verwalten 275 7.3.1 Undo-Tablespaces anlegen 275 7.3.2 Dynamische Performance Views für Undo-Tablespaces 282 7.3.3 Initialisierungsparameter für Undo-Tablespaces 282 7.3.4 Mehrere Undo-Tablespaces 284 7.3.5 Den Undo-Tablespace dimensionieren und überwachen 287 7.3.6 Lesekonsistenz und erfolgreiche DMLs 290 7.4 Flashback-Optionen 291 7.4.1 Flashback Query 291 7.4.2 DBMS_FLASHBACK 293 7.4.3 Flashback Table 295 7.4.4 Flashback Version Query 301 7.4.5 Flashback Transaction Query 304 7.5 Migration zum automatischen Undo-Management 307 8 Datenbank-Tuning 309 8.1 Tuning des Anwendungsdesigns 310 8.1.1 Effektives Tabellendesign 310 8.1.2 Verteilung der CPU-Anforderungen 311 8.1.3 Effektives Anwendungsdesign 313 8.2 SQL-Tuning 315 8.2.1 Einfluss der Sortierung auf die Laderaten 316 8.2.2 Zusätzliche Indizierungsoptionen 317 8.2.3 Generieren von Explain Plans 319 8.3 Tuning des Arbeitsspeichers 322 8.3.1 Definieren der SGA-Größe 325 8.3.2 Der kostenbasierte Optimizer 326 8.4 Tunen des Datenzugriffs 327 8.4.1 Lokal verwaltete Tablespaces 327 8.4.2 Identifizieren von verketteten Zeilen 328 8.4.3 Die Oracle-Blockgröße vergrößern 330 8.4.4 Einsetzen von indexorganisierten Tabellen 330 8.5 Tunen von Datenmanipulationen 332 8.5.1 Einfügen großer Datenmengen: die Direct Path-Option von SQL*Loader 332 8.5.2 Verschieben großer Datenmengen mit externen Tabellen 334 8.5.3 Einfügen großer Datenmengen: Tipps und Tricks 335 8.5.4 Löschen großer Datenmengen: Der truncate-befehl 337 8.5.5 Partitionen 338 8.6 Tuning des physischen Speichers 339 8.6.1 Raw Devices 339

Inhaltsverzeichnis XI 8.7 Reduzieren des Netzwerkverkehrs 340 8.7.1 Datenreplikation 340 8.7.2 Remote-Prozeduraufrufe 343 8.8 STATSPACK und das Automatic Workload Repository 344 8.8.1 Snapshots verwalten 344 8.8.2 Verwalten von Vergleichsdaten 345 8.8.3 AWR-Reports generieren 346 8.8.4 Die Automatic Database Diagnostic Monitor Reports 346 8.9 Tuning-Lösungen 347 9 STATSPACK 349 9.1 STATSPACK installieren 349 9.1.1 Sicherheit des Benutzerkontos PERFSTAT 350 9.1.2 Nach der Installation 350 9.2 Statistiken sammeln 351 9.3 Ausführendes Statistikreports 355 9.4 STATSPACK-Daten verwalten 360 9.5 STATSPACK deinstallieren 361 10 Datenbanksicherheit und Auditing 363 10.1 Fehlende Datenbanksicherheit 364 10.2 Authentifizierungmethoden für die Datenbank 365 10.2.1 Datenbank-Authentifizierung 365 10.2.2 DBA-Authentifizierung 366 10.2.3 Betriebssystem-Authentifizierung 369 10.2.4 Netzwerk-Authentifizierung 370 10.2.5 3-Tier-Authentifizierung 372 10.2.6 Clientseitige Authentifizierung 373 10.2.7 Oracle Identity Management 373 10.2.8 Benutzer-Accounts 375 10.3 Methoden zur Datenbankautorisierung 380 10.3.1 Profilmanagement 380 10.3.2 Systemberechtigungen 388 10.3.3 Objektberechtigungen 391 10.3.4 Rollen anlegen, zuweisen und verwalten 396 10.3.5 Einsatz einer VPD zur Implementierung von applikationsbezogenen Sicherheits-Policies 405 10.4 Auditing 424 10.4.1 Auditing-Standorte 425 10.4.2 Anweisungs-Auditing 426 10.4.3 Berechtigungs-Auditing 430 10.4.4 Schemaobjekt-Auditing 431

XII Inhaltsverzeichnis 10.4.5 Hoch auflösendes Auditing 433 10.4.6 Auditing-bezogene Data Dictionary Views 435 10.4.7 Den Audit Trail schützen 435 10.5 Techniken zur Datenverschlüsselung 436 Teil III Hochverfügbarkeit 437 11 Real Application Güsters 439 11.1 Real Application Clusters - ein Überblick 440 11.1.1 Hardwarekonfiguration 440 11.1.2 Softwarekonfiguration 441 11.1.3 Netzwerkkonfiguration 441 11.1.4 Plattenspeicher 442 11.2 Installation und Einrichtung 443 11.2.1 Betriebssystemkonfiguration 444 11.2.2 Softwareinstallation 448 11.3 Charakteristiken der RAC-Datenbank 470 11.3.1 Charakteristiken der Serverparameterdatei 470 11.3.2 RAC-bezogene Initialisierungsparameter 471 11.3.3 Dynamische Performance Views 472 11.4 RAC-Verwaltung 473 11.4.1 Starten einer RAC-Datenbank 474 11.4.2 Redo Logs in einer RAC-Umgebung 474 11.4.3 Undo-Tablespaces in einer RAC-Umgebung 475 11.4.4 Failover-Szenarien und TAF 475 11.4.5 Fehlerszenario bei RAC-Knoten 477 11.4.6 Tunen einer RAC-Knotendatenbank 483 11.4.7 Tablespace-Management 484 12 Backup- und Recovery-Optionen 485 12.1 Sicherungsmöglichkeiten 485 12.2 Logische Backups 486 12.2.1 Der Data Pump Export/Import-Prozess 486 12.3 Physische Backups 487 12.3.1 Offline-Backups 487 12.3.2 Online-Backups 487 12.4 Data Pump Export und Import 489 12.4.1 Ein Verzeichnis anlegen 489 12.4.2 Optionen von Data Pump Export 490 12.4.3 Einen Data Pump Export-Job starten 493

Inhaltsverzeichnis XIII 12.5 Optionen von Data Pump Import 498 12.5.1 Einen Data Pump Import-Job starten 501 12.5.2 Data Pump Export/Import und Export/Import - ein Vergleich 507 12.5.3 Implementieren von Offline-Backups 507 12.5.4 Implementieren von Online-Backups 509 12.6 Die Integration von Backup-Prozeduren 513 12.6.1 Integration von logischen und physischen Backups 513 12.6.2 Integration von Datenbank- und System-Backups 515 13 Der Recovery Manager (RMAN) 517 13.1 Funktionalitäten und Komponenten im RMAN 518 13.1.1 RMAN-Komponenten 518 13.1.2 RMAN und traditionelle Backup-Methoden 520 13.1.3 Backup-Typen 521 13.2 RMAN-Befehle: ein Überblick 523 13.2.1 Häufig genutzte Befehle 523 13.2.2 Ein Repository einrichten 526 13.2.3 Registrieren einer Datenbank 527 13.2.4 Permanente RMAN-Einstellungen 529 13.2.5 Initialisierungsparameter 533 13.2.6 Data Dictionary Views und dynamische Performance Views...534 13.3 Backup-Operationen 535 13.3.1 Vollständige Datenbank-Backups 536 13.3.2 Tablespace 540 13.3.3 Datendateien 542 13.3.4 Image-Kopien 542 13.3.5 Sichern von Steuerdatei und SPFILE 544 13.3.6 Archivierte Redo Logs 544 13.3.7 Inkrementelle Backups 545 13.3.8 Inkrementell aktualisierte Backups 548 13.3.9 Protokollieren von Blockänderungen bei inkrementellen Backups 552 13.3.10 Backup-Komprimierung 553 13.3.11 Einsatz einer Flash Recovery Area 553 13.3.12 Backups prüfen 554 13.4 Recovery-Operationen 556 13.4.1 Block Media Recovery 556 13.4.2 Wiederherstellen einer Steuerdatei 557 13.4.3 Wiederherstellen eines Tablespace 558 13.4.4 Wiederherstellen einer Datendatei 560 13.4.5 Wiederherstellen einer Datenbank 563

XIV Inhaltsverzeichnis 13.4.6 Prüfen von Wiederherstellungsoperationen 565 13.4.7 Zeitpunktgenaues Recovery 567 13.5 Sonstige Operationen 568 13.5.1 Andere Backups katalogisieren 568 13.5.2 Katalogverwaltung 569 13.5.3 REPORT und LIST 572 14 Oracle Data Guard 575 14.1 Data Guard-Architektur 575 14.1.1 Physische und logische Standby-Datenbanken 576 14.1.2 Datensicherungsmodi 577 14.2 LOG_ARCHIVE_DEST_n-Parameterattribute 578 14.3 Anlegen der Standby-Datenbankkonfiguration 581 14.3.1 Vorbereiten der Primärdatenbank 581 14.3.2 Anlegen von logischen Standby-Datenbanken 587 14.4 Real-time Apply 590 14.4.1 Verwalten von Lücken in Archive Log-Sequenzen 590 14.5 Rollen verwalten - Switchover und Failover 591 14.5.1 Switchover 591 14.5.2 Switchover auf physische Standby-Datenbanken 592 14.5.3 Switchover auf logische Standby-Datenbanken 594 14.5.4 Failover auf physische Standby-Datenbanken 595 14.5.5 Failover auf logische Standby-Datenbanken 595 14.6 Verwalten der Datenbanken 597 14.6.1 Starten und Herunterfahren von physischen Standby-Datenbanken 597 14.6.2 Verwalten von Datendateien in Data Guard-Umgebungen 598 14.6.3 Ausfuhren von DDLs auf einer logischen Standby-Datenbank 599 15 Weitere Funktionalitäten für hohe Verfügbarkeit 601 15.1 Der flashback table-befehl 601 15.1.1 Notwendige Berechtigungen 602 15.1.2 Wiederherstellen von gelöschten Tabellen 602 15.1.3 Auf eine SCN oder einen Zeitstempel zurücksetzen 604 15.2 Der flashback database-befehl 606 15.3 DerLogMiner 608 15.3.1 Die Arbeitsweise des LogMiners 609 15.3.2 Das Data Dictionary extrahieren 610 15.3.3 Analysieren der Redo Log-Dateien 611 15.3.4 Neue LogMiner-Funktionen in Oracle 10g 614

Inhaltsverzeichnis XV 15.4 Reorganisieren von Online-Objekten 615 15.4.1 Indizes online anlegen 615 15.4.2 Indizes online aufbauen 615 15.4.3 Indizes online zusammenführen 616 15.4.4 Indexorganisierte Tabellen online neu aufbauen 616 15.4.5 Tabellen online umdefinieren 616 Teil IV Vernetztes Oracle 619 16 Oracle Net 621 16.1 Oracle Net: ein Überblick 621 16.1.1 Connect-Deskriptoren 625 16.1.2 Servicenamen 626 16.1.3 Ersetzen von tnsnames.ora durch das Oracle Internet Directory 627 16.1.4 DieListener 627 16.2 Der Oracle Net Configuration Assistant 632 16.2.1 Konfigurieren des Listeners 632 16.3 Der Oracle Net Manager 637 16.4 Den Listener-Serverprozess starten 639 16.5 Den Listener-Server-Prozess steuern 640 16.5.1 Der Oracle Connection Manager 643 16.5.2 Einsatz des Connection Managers 643 16.5.3 Verzeichnisbenennung mit Oracle Internet Directory 648 16.6 Easy Connect Naming 650 16.7 Datenbank-Links 651 16.8 Oracle Net tunen 653 16.8.1 Die Ressourcennutzung einschränken 655 16.8.2 Verbindungsprobleme debuggen 655 17 Verwalten großer Datenbanken 657 17.1 Anlegen von Tablespaces in einer VLDB-Umgebung 658 17.1.1 Bigfile-Tablespaces: Grundlagen 659 17.1.2 Bigfile-Tablespaces anlegen und ändern 660 17.1.3 Das RowID-Format bei Bigfile-Tablespaces 661 17.1.4 DBMS_ROWID und Bigfile-Tablespaces 662 17.1.5 DBVERIFY mit Bigfile-Tablespaces 665 17.1.6 Bigfile-Tablespace: Initialisierungsparameter 666 17.1.7 Bigfile-Tablespaces: Änderungen im Data Dictionary 667 17.2 Zukunftsorientierte Tabellentypen 668 17.2.1 Indexorganisierte Tabellen 668 17.2.2 Globale temporäre Tabellen 669

XVI Inhaltsverzeichnis 17.2.3 Externe Tabellen 671 17.2.4 Partitionierte Tabellen 673 17.2.5 Materialisierte Views 703 17.3 Bitmap-Indizes 704 17.3.1 Bitmap-Indizes: Funktionsweise 704 17.3.2 Bitmap-Indizes einsetzen 705 17.3.3 Bitmap Join-Indizes 706 17.4 Oracle Data Pump 707 17.4.1 Data Pump Export 707 17.4.2 Data Pump Import 709 17.4.3 Transportable Tablespaces 710 18 Verwaltung verteilter Datenbanken 715 18.1 Remote-Abfragen 716 18.2 Manipulation verteilter Daten: Two-Phase Commit 718 18.3 Dynamische Datenreplikationen 719 18.4 Verwaltung verteilter Daten 721 18.4.1 Die Infrastruktur: Erzwingen der Standorttransparenz 721 18.4.2 Verwaltung der Datenbank-Links 727 18.4.3 Verwaltung der Datenbank-Trigger 728 18.4.4 Verwalten von materialisierten Views 730 18.4.5 DBMS_MVIEW und DBMS_ADVISOR 735 18.4.6 Welche Refreshes lassen sich ausführen? 748 18.4.7 Abfragepfade ändern mit materialisierten Views 752 18.5 Verwalten von verteilten Transaktionen 754 18.5.1 Auflösen von zweifelhaften Transaktionen 755 18.6 Überwachen verteilter Datenbanken 756 18.7 Tunen von verteilten Datenbanken 757 Anhang: Funktion zur Passwortprüfung 761 Schlagwortregister 765