"大型ORACLE数据库优化设计方案"
本文主要从大型数据库ORACLE环境四个不同级别的调整分析入手，分析ORACLE的系统结构和工作机理，从九个不同方面较全面地总结了ORACLE数据库的优化调整方案。
一、数据库优化自由结构OFA(Optimal Flexible Architecture)
数据库的逻辑配置对数据库性能有很大的影响，为此，ORACLE公司对表空间设计提出了一种优化结构OFA。使用这种结构进行设计会大大简化物理设计中的数据管理。优化自由结构OFA，简单地讲就是在数据库中可以高效自由地分布逻辑数据对象，因此首先要对数据库中的逻辑对象根据他们的使用方式和物理结构对数据库的影响来进行分类，这种分类包括将系统数据和用户数据分开、一般数据和索引数据分开、低活动表和高活动表分开等等。
数据库逻辑设计的结果应当符合下面的准则：（1）把以同样方式使用的段类型存储在一起；（2）按照标准使用来设计系统；（3）存在用于例外的分离区域；（4）最小化表空间冲突；（5）将数据字典分离。
二、充分利用系统全局区域SGA（SYSTEM GLOBAL AREA）
SGA是ORACLE数据库的心脏。用户的进程对这个内存区发送事务，并且以这里作为高速缓存读取命中的数据，以实现加速的目的。正确的SGA大小对数据库的性能至关重要。SGA包括以下几个部分：1、数据块缓冲区（data block buffer cache）是SGA中的一个高速缓存，占据整个数据库大小的1%-2%，用来存储从数据库重读取的数据块（表、索引、簇等），因此采用least recently used（LRU，最近最少使用）的方法进行空间管理。2、字典缓冲区，该缓冲区内的信息包括用户账号数据、数据文件名、段名、盘区位、表说明和权限，它也采用LRU方式管理。3、redo日志缓冲区，该缓冲区保留为数据库恢复过程中的前滚操作。4、SQL共享池，保留执行计划和运行数据库的SQL语句的语法分析树，也采用LRU算法管理。如果设置过小，语句将被连续不断地重新装入库缓存，影响系统性能。另外，SGA还包括大池、JAVA池、多缓冲池。但是主要是由上面四种缓冲区组成。对这些内存缓冲区的合理设置，可以大大加快数据查询速度，一个足够大的内存区可以把绝大多数数据存储在内存中，只有那些不怎么频繁使用的数据，才从磁盘读取，这样就可以大大提高内存区的命中率。
三、规 范与反规 范设计数据库
1、规 范 化 范式是符合某一级别的关系模式的集合，根据约束条件的不同，一般有1NF、2NF、3NF三种范式。规范化理论是围绕这些范式而建立的。规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各关系模式达到某种程度的“分离”，即采用“一事一地”的模式设计原则，因此，所谓规范化实质上就是概念的单一化。数据库中数据规范化的优点是减少了数据冗余，节约了存储空间，相应逻辑和物理的I/O次数减少，同时加快了增、删、改的速度。但是一个完全规范化的设计并不总能生成最优的性能，因为对数据库查询通常需要更多的连接操作，从而影响到查询的速度。故有时为了提高某些查询或应用的性能而有意破坏规范规则，即反规范化。
2、反规 范化
⑴反规 范化的必要性 是否规范化的程度越高越好呢？答案是否定的，应根据实际需要来决定，因为“分离”越深，产生的关系越多，结构越复杂。关系越多，连接操作越频繁，而连接操作是最费时间的，在数据库设计中特别对以查询为主的数据库设计来说，频繁的连接会严重影响查询速度。所以，在数据库的设计过程中有时故意保留非规范化约束，或者规范化以后又反规范，这样做通常是为了改进数据库的查询性能，加快数据库系统的响应速度。
⑵反规 范技 术 在进行反规 范设计之前，需要对数据库的查询模式和应用需求进行分析，根据实际情况选择适合的反规 范方法。反规 范化可以提高数据库的查询性能，但也需要注意数据库的数据一致性和完整性。
四、查询优化
查询优化是ORACLE数据库优化设计方案中的一个重要方面。查询优化的目的是为了提高查询的速度和效率，减少查询对数据库的影响。查询优化可以从以下几个方面入手：（1）优化SQL语句，使用高效的SQL语句可以减少查询的时间和资源占用；（2）建立索引，索引可以大大加快查询速度；（3）使用物化视图，物化视图可以将频繁查询的结果存储在内存中，以加快查询速度；（4）使用游标，游标可以减少查询对数据库的影响。
五、存储设计
存储设计是ORACLE数据库优化设计方案中的一个重要方面。存储设计的目的是为了提高数据库的存储效率和查询速度。存储设计可以从以下几个方面入手：（1）选择合适的存储结构，选择合适的存储结构可以提高数据库的存储效率和查询速度；（2）建立合适的索引，索引可以大大加快查询速度；（3）使用合适的数据类型，使用合适的数据类型可以提高数据库的存储效率和查询速度。
六、数据库安全设计
数据库安全设计是ORACLE数据库优化设计方案中的一个重要方面。数据库安全设计的目的是为了保护数据库的安全和完整性。数据库安全设计可以从以下几个方面入手：（1）建立安全的用户身份验证机制，确保只有授权用户可以访问数据库；（2）建立安全的访问控制机制，确保只有授权用户可以访问数据库中的特定数据；（3）建立安全的数据加密机制，确保数据库中的数据是安全的。
七、数据库 Backup和恢复设计
数据库Backup和恢复设计是ORACLE数据库优化设计方案中的一个重要方面。数据库Backup和恢复设计的目的是为了保护数据库的安全和完整性。在数据库备份和恢复设计中，需要考虑以下几个方面：（1）备份策略，选择合适的备份策略可以确保数据库的安全和完整性；（2）恢复机制，建立合适的恢复机制可以快速恢复数据库。
八、数据库 Performance 调整
数据库Performance调整是ORACLE数据库优化设计方案中的一个重要方面。数据库Performance调整的目的是为了提高数据库的性能和效率。在数据库Performance调整中，需要考虑以下几个方面：（1）硬件调整，选择合适的硬件可以提高数据库的性能和效率；（2）参数调整，调整数据库的参数可以提高数据库的性能和效率；（3）SQL调整，调整SQL语句可以提高数据库的性能和效率。
九、数据库监控和维护
数据库监控和维护是ORACLE数据库优化设计方案中的一个重要方面。数据库监控和维护的目的是为了确保数据库的安全和完整性。在数据库监控和维护中，需要考虑以下几个方面：（1）数据库性能监控，监控数据库的性能可以快速发现问题；（2）数据库安全监控，监控数据库的安全可以快速发现安全问题；（3）数据库维护，定期维护数据库可以确保数据库的安全和完整性。
