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