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Datenbanken/Zusammenfassungen/g_Speicherstrukturen - zusammenfassung.md

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+# Speicherstrukturen – Zusammenfassung
+**Dozent:** A. Zimmermann | HWR Berlin | 2026 | **Folien 1–11**
+
+---
+
+## 1. Überblick (Folie 2)
+
+Oracle verwaltet eigene Speicherstrukturen auf dem **Datenträger** und im **Arbeitsspeicher** zwecks effizienter und konsistenter Datenbearbeitung.
+
+| Ort | Strukturen |
+|---|---|
+| **Datenträger** | Tablespaces, Datenbankdateien, Segmente, Redo-Log-Dateien |
+| **Arbeitsspeicher** | System Global Area (SGA), Program Global Area (PGA), User Global Area (UGA) |
+
+---
+
+## 2. Datenträger (Folien 3–7)
+
+### Tablespace (Folie 3)
+
+Ein Tablespace enthält theoretisch mehrere **Tabellen** und **Indizes**, verteilt auf mehrere **Datenbankdateien**.
+
+```
+Tablespace
+├── Tabelle A, Tabelle B, Tabelle C
+├── Index D, Index E
+├── Datenbankdatei 1
+└── Datenbankdatei 2
+```
+
+### Hierarchie der Strukturen (Folie 4)
+
+Ein separates Tablespace ist für **jede Anwendung** gedacht (alle User, Tabellen, Indizes, Prozeduren).
+
+| Ebene | Beschreibung |
+|---|---|
+| **Datenbank** | Besteht aus mehreren **Tablespaces** |
+| **Tablespace** | Besteht aus mehreren **Datenbankdateien** |
+| **Datenbankdatei** | Besteht aus mehreren **Segmenten** (Extenten), zugeordnet zu Tabellen oder Indizes |
+| **Segment** | Besteht aus mehreren **Blöcken** |
+| **Block** | Kleinste Einheit, die gelesen/geschrieben werden kann |
+
+Ist eine Tabelle voll, kann sie durch ein **Segment (Extent)** erweitert werden.
+
+### Logische vs. Physische Objekte (Folie 5)
+
+| Typ | Beispiele |
+|---|---|
+| **Logische Objekte** | Tabellen, Indizes, User, Prozeduren |
+| **Physische Objekte** | Tablespace, Datenbankdatei, Segment (Extent), Block |
+
+### CREATE TABLE mit Storage-Klausel (Folie 5)
+
+```sql
+CREATE TABLE T (
+    A INTEGER, B VARCHAR2(20)
+)
+TABLESPACE myTabSpc STORAGE (
+    INITIAL      1M        -- Anfangssegment
+    NEXT         500K      -- Extente (weitere Segmente)
+    MINEXTENTS   1         -- minimale Anzahl der Segmente
+    MAXEXTENTS   100       -- maximale Anzahl der Segmente
+    PCTINCREASE  10        -- Größe der Segmente wächst um 10%
+);
+```
+
+### Tablespace-Verwaltung (Folie 6)
+
+```sql
+-- Tablespace anzeigen
+SELECT * FROM user_tablespaces;
+SELECT * FROM dba_tablespaces;
+
+-- Tablespace erstellen
+CREATE TABLESPACE orion
+DATAFILE 'c:\oracle\oradata\ora\orion.dbf'
+SIZE 10M
+AUTOEXTEND ON NEXT 200K MAXSIZE 200M;
+
+-- Datenbankdatei hinzufügen
+ALTER TABLESPACE orion
+ADD DATAFILE 'c:\oracle\oradata\ora\orion2.dbf'
+SIZE 10M AUTOEXTEND ON NEXT 100K MAXSIZE 800M;
+
+-- Tablespace offline/online schalten
+ALTER TABLESPACE orion OFFLINE IMMEDIATE;
+ALTER TABLESPACE orion ONLINE;
+
+-- Einzelne Datenbankdateien offline/online
+ALTER DATABASE DATAFILE '...\orion3.dbf' OFFLINE DROP;
+ALTER DATABASE DATAFILE '...\orion4.dbf' ONLINE;
+```
+
+### Rollback-Segmente und Redo-Log-Dateien (Folie 7)
+
+| Struktur | Funktion |
+|---|---|
+| **Rollback-Segmente** | Speichern Daten **vor** Änderungen; Anfragen lesen aus Rollback-Segmenten, solange Änderungen noch nicht COMMIT sind; in Oracle automatisch via **Undo-Management** im UNDO-Tablespace verwaltet |
+| **Redo-Log-Dateien** | Enthalten **schon durchgeführte** Änderungen; ermöglichen Nachvollziehen der gesamten Datenänderungsgeschichte; werden **zyklisch beschrieben** und automatisch archiviert |
+
+---
+
+## 3. Arbeitsspeicher (Folien 8–10)
+
+### System Global Area – SGA (Folien 8–9)
+
+| Komponente | Beschreibung |
+|---|---|
+| **Database-Buffer-Cache** | Enthält Datenblöcke (z. B. Zeilen einer Tabelle), die angezeigt/geändert werden müssen; lädt mehrere Zeilen (auch benachbarte) für hohe Zugriffsgeschwindigkeit; wird von speziellen Algorithmen verwaltet (Verdrängung nicht benötigter Daten) |
+| **Dirty List** | Liste mit Blockadressen aus dem Database-Buffer-Cache, deren Daten **geändert** wurden; geänderte Blöcke werden nach COMMIT anhand der Dirty List in die Datenbank geschrieben |
+| **Redo-Log-Buffer** | Protokolliert Daten vom Database-Buffer-Cache für den Fall eines **unerwarteten Systemabsturzes** |
+| **Shared Pool** | Verarbeitet SQL-Anweisungen: Benutzerrechte prüfen, Existenz von Tabellen/Spalten prüfen, Syntax prüfen, Optimierung; nutzt Metadaten aus dem **Data Dictionary** (Tablespace SYSTEM) |
+| **Large Pool** | Speicherplatz für System-Komponenten wie z. B. **Recovery-Manager** |
+| **Java Pool** | Virtuelle Umgebung für **Java-Anwendungen** |
+
+### Program Global Area – PGA (Folie 10)
+
+Beinhaltet Informationen, die für die **Steuerung der gesamten Oracle-Prozesse** notwendig sind.
+
+### User Global Area – UGA (Folie 10)
+
+Beinhaltet Informationen, die einem **aktuell verbundenen Benutzer** zugeordnet sind (Sitzung).
+
+---
+
+## Zusammenfassung
+
+| Ebene | Struktur | Funktion |
+|---|---|---|
+| **Datenträger** | Tablespace | Container für Anwendungsdaten |
+| | Datenbankdatei | Physische Dateien im Tablespace |
+| | Segment/Extent | Erweiterbare Speichereinheit für Tabellen/Indizes |
+| | Block | Kleinste I/O-Einheit |
+| | Rollback-Segment | Daten vor Änderung (UNDO) |
+| | Redo-Log-Datei | Daten nach Änderung (REDO) |
+| **Arbeitsspeicher** | SGA | Globaler Speicher: Buffer-Cache, Dirty List, Redo-Log-Buffer, Shared Pool, Large Pool, Java Pool |
+| | PGA | Prozesssteuerung |
+| | UGA | Benutzer-Sitzungsdaten |