Oracle數(shù)據(jù)庫高級壓縮算法介紹

1、Oracle數(shù)據(jù)庫高級壓縮算法介紹Oracle Database 12C Advanced CompressionTOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc535562639 1.引言 引言企業(yè)當(dāng)前存儲和管理的數(shù)據(jù)量正在快速增長，各種行業(yè)評估結(jié)果表明，數(shù)據(jù)量每 2-3 年就會加倍。數(shù)據(jù)量的這種迅猛增長為 IT 帶來了艱巨的挑戰(zhàn)。首當(dāng)其沖的是存儲成本：盡管存儲的價格一直在大幅下降，但數(shù)據(jù)量的巨大增長仍使存儲成為大多數(shù) IT 預(yù)算中最大的成本因素之一。此外，由于數(shù)據(jù)庫加速增長，很難在保持不超出預(yù)算的同時繼續(xù)滿足性能要求。在 Oracle Database 12c 中，為 Ad

2、vanced Compression 選件增添了一些旨在增強(qiáng) Oracle 數(shù)據(jù)庫存儲管理功能的新特性。熱圖可自動跟蹤修改和查詢的時間戳，提供對數(shù)據(jù)訪問狀況的詳細(xì)洞察。自動數(shù)據(jù)優(yōu)化 (ADO) 則可根據(jù)熱圖收集的信息自動移動和壓縮數(shù)據(jù)。這些功能結(jié)合在一起可幫助實施信息生命周期管理 (ILM) 戰(zhàn)略。通過熱圖和 ADO，可以輕松使用 Oracle 數(shù)據(jù)庫壓縮技術(shù)中的現(xiàn)有創(chuàng)新，從而幫助降低管理大量數(shù)據(jù)的成本，同時還能提高應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫性能。Advanced Compression 選件包含一套全面的壓縮特性，旨在針對結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫備份、網(wǎng)絡(luò)流量以及Data Guard 重做實施

3、壓縮，從而降低成本及提高性能。除熱圖和 ADO 外，Advanced Compression 選件中的其他新特性包括高級網(wǎng)絡(luò)壓縮、對閃回數(shù)據(jù)存檔歷史表的優(yōu)化、存儲快照優(yōu)化以及到壓縮格式的聯(lián)機(jī)分區(qū)移動。本文將逐一介紹 Advanced Compression 選件的這些特性。Oracle Advanced CompressionAdvanced Compression 選件 (ACO) 提供一套全面的壓縮功能，可幫助客戶在降低存儲成本的同時提高性能。它可針對包括關(guān)系數(shù)據(jù)（表）、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（文件）、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和備份數(shù)據(jù)在內(nèi)的所有類型的數(shù)據(jù)實施壓縮，使 IT 管理員可以大大降低其數(shù)據(jù)庫存儲占用的整體

4、空間。盡管各個服務(wù)器（生產(chǎn)、開發(fā)、QA、測試、備份等）的存儲成本節(jié)省和優(yōu)化通常被視為最切實的益處，但 Advanced Compression 選件的所有特性還旨在提高 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)中所有組件的性能，包括內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲。熱圖業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)的需求不盡相同。數(shù)據(jù)的生命周期會經(jīng)歷各種不同的階段： 首次插入數(shù)據(jù)時，它最開始為活躍數(shù)據(jù)，然后頻繁查詢和修改；這類數(shù)據(jù)是高級行壓縮的理想候選對象。經(jīng)過一段時間（在這段時間內(nèi)會頻繁進(jìn)行查詢，例如生成報告， 但很少修改數(shù)據(jù)）后，數(shù)據(jù)通常變得不太活躍；這種數(shù)據(jù)是混合列倉庫壓縮的理想候選對象。在最后階段，數(shù)據(jù)差不多變成休眠狀態(tài)，不再更新而且很少進(jìn)行查詢

5、，但必須保留以便用于合規(guī)性和監(jiān)管用途；這種數(shù)據(jù)可使用混合列歸檔壓縮進(jìn)行壓縮。熱圖是新的 Oracle 數(shù)據(jù)庫特性，可在塊和段級收集使用情況信息。通過將熱圖與自動數(shù)據(jù)優(yōu)化結(jié)合使用（請參閱下面的“自動數(shù)據(jù)優(yōu)化”一節(jié)），Oracle Database 12c 可以根據(jù)數(shù)據(jù)的使用情況自動執(zhí)行壓縮和存儲策略，從而降低存儲成本、提高性能和優(yōu)化存儲。在段級，熱圖可跟蹤數(shù)據(jù)庫中每個表和每個分區(qū)的最新修改與查詢的時間戳。在塊級，熱圖可跟蹤最新修改的時間戳。自動數(shù)據(jù)優(yōu)化使用這些時間戳來確定壓縮和存儲策略，它們在數(shù)據(jù)的整個生命周期中自動進(jìn)行維護(hù)。熱圖可跳過對系統(tǒng)任務(wù)執(zhí)行的內(nèi)部操作，并自動排除統(tǒng)計信息收集、DDL、表

6、重新定義及類似操作。此外，可在會話級禁用熱圖，使 DBA 可以排除手動維護(hù)，避免污染熱圖數(shù)據(jù)。通過熱圖收集的數(shù)據(jù)，Oracle 數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)熱圖數(shù)據(jù)自動地、相互獨(dú)立地壓縮表的每個分區(qū)，從而實施壓縮分層。這種壓縮分層可以使用所有形式的 Oracle 表壓縮，包括：高級行壓縮和所有級別的混合列壓縮 (HCC)（如果基礎(chǔ)存儲支持 HCC）。Oracle 數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)熱圖數(shù)據(jù)，使用高級行壓縮來壓縮各個數(shù)據(jù)庫塊。自動數(shù)據(jù)優(yōu)化自動數(shù)據(jù)優(yōu)化 (ADO) 允許組織創(chuàng)建自動實施數(shù)據(jù)壓縮（智能壓縮）和存儲分層的策略。智能壓縮指的是利用熱圖信息將壓縮策略和壓縮級別與數(shù)據(jù)的實際使用情況相關(guān)聯(lián)的能力。ADO 策略

7、定義應(yīng)用于特定對象的條件和相應(yīng)操作。利用熱圖維護(hù)的信息， Oracle Database 12c 可為請求的對象執(zhí)行注冊的 ADO 操作，從而透明且自動地將它們移至所需的狀態(tài)。可在段級指定表和分區(qū)的 ADO 策略，或在行級為表指定這些策略。在維護(hù)時段，會在后臺自動評估和執(zhí)行段級 ADO 策略，也可以根據(jù)需要隨時執(zhí)行段級 ADO 策略。存儲分層僅可在段級指定，并且僅可由段當(dāng)前所在的表空間的空間壓力觸發(fā)。DBA 可以使用管理程序來設(shè)置或更改空間壓力閾值。在維護(hù)時段，會在后臺自動評估和執(zhí)行行級 ADO 策略，也可以根據(jù)需要隨時執(zhí)行行級 ADO 策略。ADO 策略包括以下內(nèi)容的明確說明：哪個條件將啟動

8、壓縮，例如沒有訪問或沒有修改。策略何時生效，例如，在不再修改后的 30 天（或者數(shù)月或數(shù)年）、行或分區(qū)創(chuàng)建后的 7 天，或包含對象的表空間滿足預(yù)定義的表空間飽和度閾值時。ADO 策略示例：在第一個示例中，創(chuàng)建了一個段級 ADO 策略，在至少 30 天都沒有修改后，使用高級行壓縮來自動壓縮整個表。ALTER TABLE employee ILM ADD POLICY ROW STORE COMPRESS ADVANCED SEGMENT AFTER 30 DAYS OF NO MODIFICATION;在第二個示例中創(chuàng)建的是一個行級 ADO 策略，在至少 3 天都沒有修改塊中的任意行后，使用高級

9、行壓縮來自動壓縮表中的塊：ALTER TABLE employee ILM ADD POLICY ROW STORE COMPRESS ADVANCED ROW AFTER 3 DAYS OF NO MODIFICATION;除智能壓縮外，其他 ADO 策略操作包括將數(shù)據(jù)移動到其他存儲層，這些存儲層包括成本較低的存儲層或具有其他壓縮功能（例如混合列壓縮 (HCC)）的存儲層。HCC 要求使用 Oracle 存儲 Exadata、Pillar Axiom 或 Sun ZFS 存儲設(shè)備 (ZFSSA)。在此示例中，當(dāng)前包含對象的表空間滿足預(yù)定義的表空間飽和度閾值時，表空間級的ADO 策略會自動將表

10、移至其他表空間：ALTER TABLE employee ILM ADD POLICY tier to ilmtbs;將段移至另一表空間時，另一選項是在移動對象后將目標(biāo)表空間設(shè)置為只讀。在數(shù) 據(jù)庫備份期間，這對于歷史數(shù)據(jù)非常有用，因為后續(xù)的完整數(shù)據(jù)庫備份將跳過只讀表空間。數(shù)據(jù)壓縮Oracle 是數(shù)據(jù)庫壓縮技術(shù)的先驅(qū)者。十多年以前，Oracle Database 9i 第 2 版引入了基本表壓縮，可壓縮使用批量加載操作加載的數(shù)據(jù)。2007 年，Oracle Database 11g 第 1 版引入了 OLTP 表壓縮（現(xiàn)在稱為高級行壓縮）， 可在所有類型的數(shù)據(jù)處理操作（包括插入和更新等常規(guī) DM

11、L 操作）期間維持壓縮。此外，高級行壓縮可最大程度減少對壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行寫操作的開銷，這使其非常適合 事務(wù)/OLTP 環(huán)境以及數(shù)據(jù)倉庫，從而將壓縮的益處擴(kuò)展至所有應(yīng)用程序負(fù)載?；颈韷嚎s是 Oracle Database 12c 企業(yè)版 (EE) 的一個特性。而高級行壓縮是 AdvancedCompression 選件的一部分。高級行壓縮高級行壓縮使用一種獨(dú)特的壓縮算法，這種算法專門設(shè)計用于 OLTP 應(yīng)用程序。該算法通過消除數(shù)據(jù)庫塊甚至多個列中的重復(fù)值來發(fā)揮作用。壓縮塊包含一種稱為符號表的結(jié)構(gòu)，用于維護(hù)壓縮元數(shù)據(jù)。壓縮塊時，通過先將重復(fù)值的單個副本添加到符號表來消除重復(fù)值。然后，每個重復(fù)值將替換

12、為對符號表中相應(yīng)條目的簡短引用。通過此創(chuàng)新設(shè)計，壓縮數(shù)據(jù)自包含在數(shù)據(jù)庫塊中，因為用于將壓縮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其原始狀態(tài)的元數(shù)據(jù)存儲在塊的標(biāo)頭中。與維護(hù)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫符號表的同類壓縮算法相比，Oracle 的方法可提供顯著的性能優(yōu)勢，因為它在訪問壓縮的數(shù)據(jù)時不會產(chǎn)生額外的 I/O。圖 1：壓縮塊與非壓縮塊高級行壓縮的優(yōu)勢在特定環(huán)境中可達(dá)到的壓縮率取決于所壓縮的數(shù)據(jù)，尤其是數(shù)據(jù)基數(shù)。通常，組織使用高級行壓縮后，有望將其存儲空間使用量減少為原來的二分之一到四分之一。即未壓縮數(shù)據(jù)占用的空間量比壓縮數(shù)據(jù)占用的空間量大 2 至 4 倍。高級行壓縮的優(yōu)勢不僅僅是節(jié)省磁盤存儲空間。其明顯優(yōu)勢是 Oracle 可直接在內(nèi)存

13、中讀取壓縮塊，而不必先對塊進(jìn)行解壓縮。由于 I/O 量減少，并且與 I/O 操作相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用數(shù)也減少，因此有助于提高性能。此外，緩沖區(qū)緩存的效率得到提升，因為不必添加內(nèi)存即可存儲更多數(shù)據(jù)。最低性能開銷如上所述，高級行壓縮對讀取操作沒有負(fù)面影響。在寫入數(shù)據(jù)時可能要執(zhí)行其他工作，因此無法完全消除寫操作的性能開銷。有許多優(yōu)化可最大程度地減少高級行壓縮的這種開銷。Oracle 數(shù)據(jù)庫是用批處理的方式壓縮數(shù)據(jù)塊，而不是每次執(zhí)行寫操作就壓縮數(shù)據(jù)。新初始化的塊會保持未壓縮狀態(tài)，直到塊中的數(shù)據(jù)達(dá)到內(nèi)部控制的閾值。當(dāng)事務(wù)導(dǎo)致塊中的數(shù)據(jù)量達(dá)到此閾值時，就會壓縮塊中的所有內(nèi)容。隨后，當(dāng)更多數(shù)據(jù)添加到塊并再次達(dá)到閾

14、值時，會重新壓縮整個塊以實現(xiàn)最高級別的壓縮。該過程會重復(fù)進(jìn)行，直到 Oracle 確定該塊無法從進(jìn)一步的壓縮中獲益。只有執(zhí)行塊壓縮的事務(wù)才會遇到極小的壓縮開銷，壓縮數(shù)據(jù)塊上的大多數(shù) DML 事務(wù)的性能與在未壓縮數(shù)據(jù)塊上的性能完全相同。未壓縮數(shù)據(jù)壓縮數(shù)據(jù)標(biāo)頭數(shù)據(jù)可用空間圖例說明圖 2：高級行壓縮過程空數(shù)據(jù)塊初始未壓縮數(shù)據(jù)塊壓縮數(shù)據(jù)塊部分壓縮數(shù)據(jù)塊壓縮數(shù)據(jù)塊性能示例：表掃描/DML 性能結(jié)果：ERP 數(shù)據(jù)庫 10 個最大的表（來源：Oracle）比未壓縮數(shù)據(jù)快 2.5 倍未壓縮 已壓縮壓縮數(shù)據(jù)的 CPU 開銷低于 3%未壓縮 已壓縮高級行壓縮遷移和最佳實踐對于新表和新分區(qū)，可以輕松啟用高級行壓縮：

15、只需使用 CREATE 命令創(chuàng)建表或分區(qū)，同時指定“ROW STORE COMPRESS ADVANCED”。參見以下示例：CREATE TABLE emp (emp_id NUMBER, first_name VARCHAR2(128), last_name VARCHAR2(128) ROW STORE COMPRESS ADVANCED;對于已有的表和分區(qū)，推薦三種方法來啟用高級行壓縮：ALTER TABLE ROW STORE COMPRESS ADVANCED此方法將為所有未來的 DML 操作啟用高級行壓縮，但是表中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)將保持未壓縮狀態(tài)。Online Redefinition

16、(DBMS_REDEFINITION)此方法將為未來的 DML 操作啟用高級行壓縮，此外還壓縮現(xiàn)有數(shù)據(jù)。使用 DBMS_REDEFINITION 可使表保持聯(lián)機(jī)狀態(tài)，在遷移期間仍可用于讀/寫活動。并行運(yùn)行 DBMS_REDEFINITION 可實現(xiàn)最佳性能。在該操作期間，聯(lián)機(jī)重新定義將索引克隆到臨時表。在同步（刷新） 操作期間會遞增維護(hù)所有克隆的索引，因此在聯(lián)機(jī)重新定義期間或以后都不會在索引的使用上出現(xiàn)中斷。唯一的例外是將聯(lián)機(jī)重新定義用于重新定義分區(qū)，此時任何全局索引都無效，需要在聯(lián)機(jī)重新定義后重新構(gòu)建。ALTER TABLE MOVE ROW STORE COMPRESS ADVANCED此

17、方法將為未來的 DML 操作啟用高級行壓縮，此外還壓縮現(xiàn)有數(shù)據(jù)。在表被移動期間，仍使其處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)以用于讀取活動，但具有獨(dú)占(X) 鎖定，因此所有 DML 操作都將被鎖定，直到移動命令完成。并行運(yùn)行 ALTER TABLEMOVE 可實現(xiàn)最佳性能。ALTER TABLE MOVE 將使分區(qū)或表上的任何索引失效；這些索引需要在 ALTER TABLE MOVE 之后重新構(gòu)建。對于分區(qū)移動， 將ALTER TABLE MOVE PARTITION 與 UPDATE INDEXES 子句配合使用會保留索引（它會放置獨(dú)占 (X) 鎖，因此所有 DML 操作都將被鎖定，直到移動命令完成） 不適用于未分區(qū)

18、的表。ALTER TABLE .MOVE PARTITION ONLINE 允許 DML 操作在正移動的分區(qū)上持續(xù)、不間斷地運(yùn)行。在移動分區(qū)操作期間保持全局索引，因此不再需要人工重新構(gòu)建索引。某些聯(lián)機(jī)移動分區(qū)的使用需要ACO：尤其是，如果用戶使用該特性將分區(qū)移至壓縮的格式（任何形式的壓縮，包括基本壓縮、高級行壓縮或 HCC），則需要 ACO 許可。ALTER TABLE.MOVE 語句允許您將未分區(qū)表的數(shù)據(jù)或已分區(qū)表的分區(qū)數(shù)據(jù)重新定位到新的段中，并且可選擇性地重新定位到其他表空 間中。ALTER TABLEMOVE ROW STORE COMPRESS ADVANCED 通過在要移至的表空間中

19、為壓縮數(shù)據(jù)創(chuàng)建新范圍來壓縮數(shù)據(jù)，務(wù)必要注意的是，新段可以定位到數(shù)據(jù)文件中的任意位置，不一定在文件的尾部或頭部。發(fā)布原始段時，根據(jù)范圍的位置，可能會也可能不會縮減數(shù)據(jù)文件。以下是對作為 Advanced Compression 選件組成部分的功能的一些最佳實踐和考慮事項：通常建議壓縮數(shù)據(jù)庫中的所有表，但有一個例外：如果該表用作隊列，即在表中插入一些行，隨后刪除其中的大多數(shù)或全部行，然后再插入更多行并再進(jìn)行刪除，則您不應(yīng)壓縮該表。每個 Advanced Compression 功能的最佳測試環(huán)境是可以逼真地復(fù)制生產(chǎn)環(huán)境的環(huán)境，這將提供最真實的（在壓縮之前和之后）性能和功能比較。通過高級行壓縮減少空

20、間使用可在存儲最多重復(fù)數(shù)據(jù)（小基數(shù)）的環(huán)境中實現(xiàn)最佳效果。對于備份來說尤其如此，更好的壓縮將減少備份的數(shù)據(jù)，并因此縮短恢復(fù)時間。在批量加載之前排序數(shù)據(jù)（針對具有最多重復(fù)項的列）可以提高壓縮率。關(guān)于是否在表空間級進(jìn)行壓縮：對于自定義應(yīng)用程序，我們建議在表空間級進(jìn)行壓縮，但用戶應(yīng)考慮對流量很高或很小的表（例如用作隊列的表）禁用壓縮。對于對象個數(shù)通常很多的商業(yè)打包應(yīng)用程序，推薦的方法是選擇對象而不是排除對象。通常，前一百個最大的表和索引會占用大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫空間。壓縮這些對象，同時排除用作隊列的表等高流量對象，將獲得大多數(shù)的壓縮優(yōu)勢。隨著時間的推移，可以根據(jù)需要壓縮其他對象。Oracle Databa

21、se 企業(yè)版隨附了前綴壓縮（索引）功能，且不額外收費(fèi)，該功能不需要購買 Advanced Compression 選件的許可。盡管 Advanced Compression 的 CPU 開銷通常最小，但最好是在具有可用 CPU 周期的系統(tǒng)上實施高級壓縮，因為壓縮將會為一些 DML 操作帶來額外（盡管很?。╅_銷。Advanced Compression Advisor 是一個 PL/SQL 包，用于根據(jù)對數(shù)據(jù)樣本的分析估計高級行壓縮實現(xiàn)的潛在存儲節(jié)省。它可以很好地估計在實施高級行壓縮后獲得的實際壓縮率。Oracle 技術(shù)網(wǎng)網(wǎng)站上免費(fèi)提供一個 Advanced Compression Adviso

22、r 版本，它支持 Oracle Database 9i 第 2 版到 11g 第 1 版。在 Oracle Database 11g 第 2 版及更高版本中則內(nèi)置有 Advanced Compression Advisor (DBMS_COMPRESSION)。不支持將高級行壓縮與包含 LONG 數(shù)據(jù)類型的表一起使用。更大的塊未必能確保實現(xiàn)更高的高級行壓縮率。如果您要確定更大/更小的塊大小是否會影響高級行壓縮率，建議使用您自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行測試。LOB 最好存儲在 SecureFiles 中，如果客戶已獲得 Advanced Compression 選件許可，則可以使用高級 LOB 壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)

23、消除來潛在地減少 LOB 所需的存儲量。如果用戶需要更多靈活性來定制 ADO 策略，可以通過自定義 ADO 策略來實現(xiàn)。自定義 ADO 策略利用用戶提供的函數(shù)來評估每個適用的段。有時，有必要將一個層中的數(shù)據(jù)盡快移至另一層，而不大可能等到下一維護(hù)時段。立即執(zhí)行 ADO 策略的能力提供了按需移動或壓縮數(shù)據(jù)的能力，與任何現(xiàn)有策略無關(guān)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的壓縮SecureFiles 提供了一種兩全其美的架構(gòu)來存儲非結(jié)構(gòu)化內(nèi)容（例如文檔、圖像、電子表格和 XML 文件），它專門設(shè)計用來為文件數(shù)據(jù)提供等于或優(yōu)于傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的高性能，同時保留了 Oracle 數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢。SecureFiles 是 ANSI 標(biāo)

24、準(zhǔn) LOB 數(shù)據(jù)類型的超集，支持從現(xiàn)有 BasicFiles LOB（前身）輕松遷移到 SecureFiles。利用 SecureFiles，組織可以在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中使用單個安全/審計模型和統(tǒng)一的備份與恢復(fù)流程來管理所有關(guān)系數(shù)據(jù)和相關(guān)文件數(shù)據(jù)，同時在所有信息間進(jìn)行無縫檢索。Advanced Compression 選件包含高級 LOB 壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)消除特性， 可大大減少SecureFiles 數(shù)據(jù)的存儲空間占用，同時還能提高性能。高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消除對于存儲文件精確副本的應(yīng)用程序來說，這極其常用。典型的示例是多個用戶可能收到相同附件的電子郵件應(yīng)用程序。高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消

25、除功能消除了 SecureFiles 數(shù)據(jù)的重復(fù)副本。Oracle 數(shù)據(jù)庫存儲 SecureFiles 數(shù)據(jù)的一個映像，并將重復(fù)副本替換為對該映像的引用。安全的散列圖 3 高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消除考慮一個電子郵件應(yīng)用程序，其中 10 個用戶接收的電子郵件中包含大小為 1MB 的相同附件。如果不使用高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消除，則系統(tǒng)會為這 10 個用戶的每一個都存儲該文件的一個副本 這需要 10MB 的存儲空間。如果示例中的電子郵件應(yīng)用程序使用高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消除，則只存儲一次大小為 1MB 的附件。這節(jié)省了 90% 的存儲需求。除存儲節(jié)省外，高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消除還提高了應(yīng)用程序性

26、能。尤其是，寫入和復(fù)制操作的效率大大提高，因為僅寫入對 SecureFiles 數(shù)據(jù)的引用即可。此外，如果重復(fù)的SecureFiles 數(shù)據(jù)已存在于緩沖區(qū)緩存中，則讀取操作的性能也可以提高。高級 LOB 壓縮Advanced Compression 提供另一種機(jī)制來控制 SecureFiles 數(shù)據(jù)的大小。高級 LOB 壓縮使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法來進(jìn)一步最大程度地降低 SecureFiles 數(shù)據(jù)的存儲需求。使用高級 LOB 壓縮，文檔或 XML 文件之類的文件的大小可減小為原來的二分之一至三分之一。高級 LOB 壓縮可自動避免壓縮無法再壓縮的數(shù)據(jù)，例如，某文檔在作為SecureFiles 文件

27、插入數(shù)據(jù)庫之前，已通過第三方工具進(jìn)行了壓縮。應(yīng)用程序仍能夠?qū)嚎s的 SecureFiles 數(shù)據(jù)執(zhí)行隨機(jī)讀取和寫入，因為壓縮的數(shù)據(jù)在內(nèi)部分為小型的數(shù)據(jù)塊。與在將文件插入數(shù)據(jù)庫之前壓縮整個文件相比，這可以極大地提高性能。高級 LOB 壓縮有三個級別：低、中和高。默認(rèn)情況下，高級 LOB 壓縮使用中級壓縮， 該級別通常能提供很好的壓縮，并且具有 3-5% 的適度 CPU 開銷。低級別的高級 LOB 壓縮針對高性能進(jìn)行了優(yōu)化。低級別的高級 LOB 壓縮可保持中級壓縮 80% 左右的壓縮效果，而 CPU 開銷則是后者的三分之一。最后，高級別的高級 LOB 壓縮可實現(xiàn)最高的存儲節(jié)省，但會產(chǎn)生最大的 CP

28、U 開銷。有關(guān) SecureFiles 和 LOB 存儲的詳細(xì)信息，請參閱 Oracle Database SecureFiles 和大型對象開發(fā)人員指南。備份數(shù)據(jù)的壓縮除了壓縮存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的數(shù)據(jù)之外，Advanced Compression 還包括壓縮備份數(shù)據(jù)的功能。Recovery Manager (RMAN) 和數(shù)據(jù)泵是兩個最常用的備份 Oracle 數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)的工具。RMAN 對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行逐塊備份（也稱為“物理”備份），可用于執(zhí)行數(shù)據(jù)庫、表空間或塊級恢復(fù)。數(shù)據(jù)泵用于執(zhí)行“邏輯”備份，方法是將一個或多個表中的數(shù)據(jù)卸載到一個平面文件中。Advanced Compressio

29、n 包括壓縮這兩種工具生成的備份數(shù)據(jù)的功能。Recovery Manager (RMAN) 壓縮企業(yè)數(shù)據(jù)庫的持續(xù)增長為數(shù)據(jù)庫管理員帶來了巨大的挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)庫的大小直接影響到維持?jǐn)?shù)據(jù)庫備份所需的存儲大小以及備份過程的性能。Advanced Compression 提供了可以顯著降低備份數(shù)據(jù)存儲需求的 RMAN 壓縮技術(shù)。由于 RMAN 與 Oracle 數(shù)據(jù)庫緊密集成，備份數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮后再寫入到磁盤或磁帶，且在恢復(fù)之前不需要解壓縮，這樣便顯著降低了存儲成本，并且有可能大大縮短備份時間和恢復(fù)時間。RMAN 壓縮有三個級別：低、中和高。存儲節(jié)省量從低到高逐漸增加，而可能占用的CPU 資源也逐漸增多。數(shù)

30、據(jù)泵壓縮Oracle Database 10g 第 2 版中率先推出了對數(shù)據(jù)泵作業(yè)相關(guān)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮的功能。在 Oracle Database 11g 中，該壓縮功能得到了擴(kuò)展，支持在導(dǎo)出時壓縮表數(shù)據(jù)；這一擴(kuò)展功能是 Advanced Compression 選件的一部分。數(shù)據(jù)泵壓縮是內(nèi)聯(lián)操作，因此轉(zhuǎn)儲文件規(guī)模的減小意味著磁盤空間的大量節(jié)省。與操作系統(tǒng)或文件系統(tǒng)壓縮實用程序不同，數(shù)據(jù)泵壓縮在導(dǎo)入端也是完全的內(nèi)聯(lián)操作，因此不需要在導(dǎo)入轉(zhuǎn)儲文件之前對其進(jìn)行解壓縮。在導(dǎo)入期間，系統(tǒng)會自動對壓縮的轉(zhuǎn)儲文件集進(jìn)行解壓縮，不需要數(shù)據(jù)庫管理員執(zhí)行任何其他操作。全部數(shù)據(jù)泵功能在使用壓縮文件時可用。對常規(guī)文件

31、使用的任何命令對壓縮文件也起作用。以下選項用于確定應(yīng)壓縮轉(zhuǎn)儲文件集的哪些部分：ALL 針對整個導(dǎo)出操作啟用壓縮。DATA-ONLY 用于將所有數(shù)據(jù)以壓縮格式寫入轉(zhuǎn)儲文件。METADATA-ONLY 用于將所有元數(shù)據(jù)以壓縮格式寫入轉(zhuǎn)儲文件。這是默認(rèn)選項。NONE 針對整個導(dǎo)出操作禁用壓縮。Oracle 數(shù)據(jù)泵導(dǎo)出的 expdp 命令行選項可用于控制對 Oracle 數(shù)據(jù)泵轉(zhuǎn)儲文件使用的壓縮級別（BASIC、LOW、MEDIUM 或 HIGH），還可以為 PL/SQL DBMS_DATAPUMP包指定相同的選項。壓縮級別越高，產(chǎn)生的延遲就越高，但實現(xiàn)的壓縮率也就越高。這就是說，HIGH 選項很可能

32、產(chǎn)生更多開銷，但可以更好地壓縮數(shù)據(jù)。這些選項使 DBA 可以根據(jù) Oracle 數(shù)據(jù)泵轉(zhuǎn)儲文件的大小平衡壓縮數(shù)據(jù)花費(fèi)的時間，使用 LOW、MEDIUM 和 HIGH 選項需要 Oracle Advanced Compression。轉(zhuǎn)儲文件大小的減少量因數(shù)據(jù)類型和其他因素而異。請注意，使用數(shù)據(jù)泵進(jìn)行導(dǎo)入時，CREATE TABLE 語句將具有與導(dǎo)出文件中的定義匹配的壓縮子句。如果缺少壓縮子句，則表會繼承存儲該表的表空間的 COMPRESSION 屬性。有關(guān) Oracle 數(shù)據(jù)泵的詳細(xì)信息，請訪問 HYPERLINK /technology/products/database/utilities

33、/index.html /technology/products/database/utilities/index.html高級網(wǎng)絡(luò)壓縮高級網(wǎng)絡(luò)壓縮也稱為 SQL 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮，可用于壓縮要在發(fā)送端傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，然后在接收端對其解壓縮從而減少網(wǎng)絡(luò)流量。高級網(wǎng)絡(luò)壓縮可降低通過數(shù)據(jù)連接傳輸?shù)臅挃?shù)據(jù)單元 (SDU) 大小。降低數(shù)據(jù)大小即可減少傳輸 SDU 所需的時間。高級網(wǎng)絡(luò)壓縮的優(yōu)勢包括：增加有效的網(wǎng)絡(luò)吞吐量：壓縮可縮短傳輸大量數(shù)據(jù)的時間。由于傳輸時間的減少，SQL 查詢響應(yīng)明顯加快。受限帶寬環(huán)境可利用它來縮短查詢響應(yīng)時間。降低帶寬使用率：壓縮通過減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來節(jié)省帶寬，使其他應(yīng)用程序可以

34、使用騰出的帶寬。這還有助于降低提供網(wǎng)絡(luò)帶寬的成本。高級網(wǎng)絡(luò)壓縮不僅使 SQL 查詢響應(yīng)更快，還節(jié)省帶寬。在窄帶寬連接中，借助更快的CPU，能夠顯著改進(jìn)性能。該壓縮對于客戶端應(yīng)用程序是透明的。Data Guard 重做傳輸壓縮Oracle Data Guard 是一個管理、監(jiān)視和自動化軟件基礎(chǔ)架構(gòu)，用于創(chuàng)建、維護(hù)和監(jiān)視一個或多個備用數(shù)據(jù)庫，保護(hù)企業(yè)數(shù)據(jù)免受故障、災(zāi)難、錯誤和數(shù)據(jù)損壞的影響。Data Guard 通過重做數(shù)據(jù)（恢復(fù)事務(wù)時需要的信息）來保持主數(shù)據(jù)庫和備用數(shù)據(jù)庫的同步。當(dāng)主數(shù)據(jù)庫中發(fā)生事務(wù)時，則生成重做數(shù)據(jù)并將其寫入本地重做日志文件中。Data Guard 重做傳輸服務(wù) 用于將此重做數(shù)

35、據(jù)傳送至備用站點(diǎn)。 使用 Advanced Compression，可以采用壓縮格式傳輸重做數(shù)據(jù)，以便降低網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗，而且在一些情況下還可以縮短重做數(shù)據(jù)的傳輸時間。當(dāng) Oracle Data Guard 配置使用同步重做傳輸 (SYNC) 或異步重做傳輸 (ASYNC) 時，均可以采用壓縮格式傳輸重做數(shù)據(jù)。有關(guān) Oracle Data Guard 的詳細(xì)信息，請訪問 HYPERLINK /technology/deploy/availability/index.html /technology/deploy/availability/index.html閃回數(shù)據(jù)存檔歷史表的優(yōu)化閃回數(shù)據(jù)存檔

36、(FDA) 在 Oracle Database 11g 第 1 版中推出；它可以自動跟蹤在行級對指定表進(jìn)行的更改，創(chuàng)建行級歷史記錄。它還可以自動跟蹤對指定表進(jìn)行的模式更改。FDA 的主要功能是能夠執(zhí)行事務(wù)時間臨時 SQL 查詢 使用數(shù)據(jù)庫簡單而又強(qiáng)大的閃回查詢功能對歷史數(shù)據(jù)執(zhí)行查詢。FDA 生成作為歷史記錄的數(shù)據(jù)量可能會很大； 為了優(yōu)化此數(shù)據(jù)的存儲和性能， Advanced Compression 使 FDA 可以利用高級行壓縮、高級 LOB 壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)消除以及壓縮分層，這些功能在默認(rèn)情況下并不可以用于 FDA 歷史表。通過 Advanced Compression，F(xiàn)DA 能夠在閃回存檔

37、級別啟用或禁用優(yōu)化的數(shù)據(jù)，并且該功能可以用于 CREATE FLASHBACK ARCHIVE 和 ALTER FLASHBACK ARCHIVE。存儲快照優(yōu)化盡管 Recovery Manager (RMAN) 仍然是執(zhí)行 Oracle 數(shù)據(jù)庫備份的最普遍的方法，但還有另一方法可用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫備份，即創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫中所有文件（數(shù)據(jù)文件、控制文件以及聯(lián)機(jī)重做日志）的存儲快照，將該快照掛載到運(yùn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)之外的另一個系統(tǒng)上，然后將數(shù)據(jù)從第二個系統(tǒng)復(fù)制到第三方存儲，例如磁帶。通過此方式創(chuàng)建的快照是“崩潰狀態(tài)一致”的，只要存儲產(chǎn)品遵守 Oracle 文檔中概括的特定指導(dǎo)準(zhǔn)則。如果恢復(fù)該快照，Ora

38、cle 無法將恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫與創(chuàng)建快照時崩潰的數(shù)據(jù)庫區(qū)別開來。崩潰狀態(tài)一致的備份可以在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)崩潰（即實例）恢復(fù)后打開和使用。但是，它們不能可靠地用于時間點(diǎn)恢復(fù)，因為重做日志不包含用于介質(zhì)恢復(fù)的足夠信息，無法消除數(shù)據(jù)文件的不一致（因為創(chuàng)建快照時，打開了該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行寫入）。要執(zhí)行時間點(diǎn)恢復(fù)，必須遵守在 Support Note 604683.1 中概括的要求，并嚴(yán)格按照其中的手動過程進(jìn)行操作。或者，在備份模式下創(chuàng)建快照（即 ALTER DATABASE BEGIN | END BACKUP）來消除時間點(diǎn)恢復(fù)限制，因為其他信息會寫入重做日志，從而在恢復(fù)時消除數(shù)據(jù)文件的不一致。由于在創(chuàng)建快照之前，每個

39、數(shù)據(jù)庫都需要放置在此模式下，并且在完成快照后需要將它們移出該模式 當(dāng)必須對數(shù)十、數(shù)百甚至數(shù)千數(shù)據(jù)庫進(jìn)行該過程時，這種復(fù)雜性會得到放大。此外，在此模式下，如果塊映像發(fā)生更改，則整個塊映像都寫入重做日志，導(dǎo)致額外的 I/O 活動 當(dāng)您在同一陣列中運(yùn)行許多數(shù)據(jù)庫時，這一開銷會得到放大。通過 Oracle Database 12c RECOVER .SNAPSHOT TIME 命令（在 Advanced Compression 中提供），可以一步恢復(fù)數(shù)據(jù)庫并非在備份模式下創(chuàng)建的存儲快照，不管是恢復(fù)到當(dāng)前時間還是創(chuàng)建快照后的特定時間點(diǎn)，無需任何其他過程。通過使用這些快照支持所有類型的恢復(fù)操作，該優(yōu)化有效

40、地消除了對備份模式及其相關(guān)復(fù)雜性和開銷的需求， 從而將省出的 DBA 時間集中在更關(guān)鍵的生產(chǎn)任務(wù)上。聯(lián)機(jī)移動分區(qū)（到任何壓縮格式）ALTER TABLE .MOVE PARTITION ONLINE 允許 DML 操作在正移動的分區(qū)上持續(xù)、不間斷地運(yùn)行。在移動分區(qū)操作期間保持全局索引，因此不再需要人工重新構(gòu)建索引。某些聯(lián)機(jī)移動分區(qū)的使用需要 Advanced Compression：尤其是，如果用戶使用該特性將分區(qū)移至壓縮的格式（ 任何形式的壓縮，包括基本壓縮、高級行壓縮或混合列壓縮），則需要 ACO 許可?，F(xiàn)成的壓縮功能Oracle Database 12c 企業(yè)版提供許多現(xiàn)成的壓縮功能，不

41、需要單獨(dú)的許可；包括：對 Oracle 存儲的混合列壓縮（Axiom 和 ZFSSA）混合列壓縮 (HCC) 技術(shù)是組織一組數(shù)據(jù)庫塊中的數(shù)據(jù)的方法。HCC 將行方法與列方法結(jié)合使用來存儲數(shù)據(jù)。該技術(shù)使用一種稱為壓縮單元的邏輯結(jié)構(gòu)來存儲一組經(jīng) HCC 壓縮的數(shù)據(jù)。加載數(shù)據(jù)時，行分組以列格式存儲，將指定列的值存儲并壓縮在一起。一組行的列數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮后，將納入壓縮單元中。將具有相同數(shù)據(jù)類型和相似特征的列數(shù)據(jù)存儲在一起，可大大增加通過壓縮所節(jié)省的存儲空間，典型的 HCC 壓縮率可達(dá) 6 倍到 15 倍，具體取決于使用的 HCC 壓縮類型?；旌狭袎嚎s最初在 Exadata 上提供，現(xiàn)在已擴(kuò)展至支持與 O

42、racle Database 企業(yè)版 及更高版本配合使用的 Pillar Axiom 和 Sun ZFS 存儲設(shè)備 (ZFSSA) 存儲。有關(guān) HCC 的詳細(xì)信息，請參閱 HYPERLINK /technetwork/middleware/bi-foundation/ehcc-twp-131254.pdf Oracle 混合列壓縮技術(shù)白皮書1基本表壓縮十多年以前，Oracle Database 9i 引入了基本表壓縮，可壓縮使用批量加載操作加載的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，基本表壓縮是 Oracle Database 企業(yè)版 (EE) 的一個特性。與 Advanced Compression 不同，基本壓縮不

43、會將壓縮應(yīng)用于初始批量加載后對表執(zhí)行的DML 操作（插入/更新）?；緣嚎s和高級行壓縮在磁盤上的格式完全相同，因此通過更改表/分區(qū)上的存儲定義將基本壓縮轉(zhuǎn)換為高級壓縮，在技術(shù)上是可行的。1 HYPERLINK /technetwork/middleware/bi-foundation/ehcc-twp-131254.pdf /technetwork/middleware/bi-foundation/ehcc-twp-131254.pdfRMAN 基本壓縮Oracle Recovery Manager (RMAN) 包含一種基本壓縮功能，該功能可使 RMAN 對備份集執(zhí)行二進(jìn)制壓縮。DataPu

44、mp 元數(shù)據(jù)壓縮COMPRESSION 參數(shù)可用于減小 DataPump 導(dǎo)出期間寫入的元數(shù)據(jù)的大小。索引壓縮索引鍵壓縮是 Oracle 數(shù)據(jù)庫的一個特性，可讓用戶壓縮索引或索引組織表中主鍵列值的一部分，從而降低重復(fù)值產(chǎn)生的存儲開銷。鍵壓縮將索引鍵分為前綴條目（分組段）和后綴條目（唯一段）。通過在索引塊的后綴條目間共享前綴條目來實現(xiàn)壓縮。只有在 B 樹索引的葉塊中的鍵會被壓縮。鍵壓縮在索引塊內(nèi)部而不是在多個索引塊之間執(zhí)行?？梢詥为?dú)對索引進(jìn)行壓縮，與基礎(chǔ)表數(shù)據(jù)是否壓縮無關(guān)?？偨Y(jié)數(shù)據(jù)量的激增給企業(yè)帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。企業(yè)必須快速適應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)環(huán)境，而不影響盈利水平。IT 管理人員需要高效地管理現(xiàn)有

45、基礎(chǔ)架構(gòu)以控制成本，而且還需要持續(xù)提供卓越的應(yīng)用程序性能。Advanced Compression 選件與 Oracle Database 12c 相結(jié)合，可提供一組強(qiáng)大的壓縮、性能和數(shù)據(jù)存儲優(yōu)化功能，使 IT 管理人員在復(fù)雜的環(huán)境中取得成功。使用 Advanced Compression，企業(yè)可高效地管理其數(shù)據(jù)中心所有組件上不斷增長的數(shù)據(jù)需求，從而在持續(xù)提供最佳應(yīng)用程序性能的同時，最大程度地降低運(yùn)營支出 和資本支出。壓縮語法示例以下示例顯示了如何啟用高級行壓縮和高級 LOB 壓縮/重復(fù)數(shù)據(jù)消除；更多信息，請參見 Oracle Database SQL 語言參考。高級行壓縮語法CREATE T

46、ABLE emp (emp_id NUMBER, first_name VARCHAR2(128), last_name VARCHAR2(128) ROW STORE COMPRESS ADVANCED;高級 LOB 重復(fù)數(shù)據(jù)消除語法CREATE TABLE t1 (a CLOB)LOB(a)STOREASSECUREFILE(DEDUPLICATECACHE);高級 LOB 壓縮語法CREATE TABLE t1 (a CLOB)LOB(a)STOREASSECUREFILE(COMPRESS HIGHCACHE);甲骨文（中國）軟件系統(tǒng)有限公司北京遠(yuǎn)洋光華中心辦公室地址：北京市朝陽區(qū)景華

47、南街5號遠(yuǎn)洋光華中心C座21層 郵編：100020電話：(86.10) 6535-6688傳真：(86.10) 6515-1015北京漢威辦公室地址：北京市朝陽區(qū)光華路7號漢威大廈10層1003-1005單元 郵編：100004電話：(86.10) 6535-6688傳真：(86.10) 6561-3235北京甲骨文大廈地址：北京市海淀區(qū)中關(guān)村軟件園24號樓甲骨文大廈郵編：100193電話：(86.10) 6106-6000傳真：(86.10) 6106-5000北京國際軟件大廈辦公室地址：北京市海淀區(qū)中關(guān)村軟件園9號樓國際軟件大廈二區(qū)308單元郵編：100193電話：(86.10) 8279

48、-8400傳真：(86.10) 8279-8686北京孵化器辦公室地址：北京市海淀區(qū)中關(guān)村軟件園孵化器2號樓A座一層郵編：100193電話：(86.10) 8278-6000傳真：(86.10) 8282-6401上海名人商業(yè)大廈辦公室地址：上海市黃浦區(qū)天津路155號名人商業(yè)大廈12層郵編：200001電話：(86.21) 2302-3000傳真：(86.21) 6340-6055上海騰飛浦匯大廈辦公室地址：上海市黃浦區(qū)福州路318號騰飛浦匯大廈508-509室郵編：200001電話：(86.21) 2302-3000傳真：(86.21) 6391-2366上海創(chuàng)智天地10號樓辦公室地址：上海

49、市楊浦區(qū)凇滬路290號創(chuàng)智天地10號樓512-516單元 郵編：200433電話：(86.21) 6095-2500傳真：(86.21) 6107-5108上海創(chuàng)智天地11號樓辦公室地址：上海市楊浦區(qū)淞滬路303號創(chuàng)智天地科教廣場3期11號樓7樓 郵編：200433電話：(86.21) 6072-6200傳真：(86.21) 6082-1960上海新思大廈辦公室地址：上海市漕河涇開發(fā)區(qū)宜山路926號新思大廈11層 郵編：200233電話：(86.21) 6057-9100傳真：(86.21) 6083-5350廣州國際金融廣場辦公室地址：廣州市天河區(qū)珠江新城華夏路8號合景國際金融廣場18樓郵編

50、：510623電話：(86.20) 8513-2000傳真：(86.20) 8513-2380成都中海國際中心辦公室地址：成都市高新區(qū)交子大道177號中海國際中心7樓B座02-06單元郵編：610041電話：(86.28) 8530-8600傳真：(86.28) 8530-8699深圳飛亞達(dá)科技大廈辦公室地址：深圳市南山區(qū)高新南一道飛亞達(dá)科技大廈16層郵編：518057電話：(86.755) 8396-5000傳真：(86.591) 8601-3837深圳德賽科技大廈辦公室地址：深圳市南山區(qū)高新南一道德賽科技大廈8層0801-0803單元郵編：518057電話：(86.755) 8660-71

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