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)

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)

-- 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

5.1 KiB Raw Blame History Unescape Escape