# Speicherstrukturen – Zusammenfassung
**Dozent:** A. Zimmermann | HWR Berlin | 2026 | **Folien 1–11**

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## 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) |

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## 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 |

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## 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).

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## 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 |