Una extensión es una unidad lógica de almacenamiento que está formada por un número determinado de bloques de datos contiguos. La agrupación de una o varias extensiones forman un segmento que puede ser una tabla, un índice, un segmento de rollback o un segmento temporal. Por lo tanto, datos de una tabla, sabemos que están en un solo segmento de tipo tabla, que a su vez estará formado por una o varias extensiones y que, cada una de esas extensiones está formada por un número determinado de bloques de datos.
Cuando se crea un segmento nuevo, es decir, una tabla, un índice o un segmento de rollback, se crea obligatoriamente una extensión en dicho segmento (en el caso de los rollback se crean dos). El tamaño de esta extensión inicial viene dado por el valor parámetro "initial" que se indica en el momento de crear el segmento.
Asignación de Extensiones
Al crear o, mejor dicho, asignar una nueva extensión al segmento, se está reservando espacio en el disco para almacenar los nuevos datos de dicho segmento. Por lo tanto, al crear la nueva extensión está totalmente vacía y todo su espacio está disponible para almacenar los datos del segmento y, además, en el disco debe haber espacio libre para que Oracle reserve todo el tamaño que necesita la extensión, y lo formatea de forma especial para poder utilizarlo. A partir de ese momento, en esa extensión solamente se podrán almacenar datos del segmento al que pertenece.
Cuando se llenan todos los bloques de datos de una extensión, el segmento solicita una nueva extensión al sistema para poder seguir almacenando información.
¿Cómo podemos determinar el número de extensiones y su tamaño de un segmento?.
Para establecer el tamaño de las futuras extensiones que irá solicitando un segmento se utilizan varios parámetros a los que hay que dar valor en el momento de la creación de la tabla, índice o segmento de rollback. Estos parámetros se indican en la claúsula STORAGE de la sentencia que crea el segmento y son los siguientes:
Initial:
Indica el tamaño en bytes de la primera extensión que tendrá el segmento. Se puede indicar después del valor una "K" o "M" para que el valor sea interpretado como Kilobytes o Megabytes en lugar de bytes. Si no se pone explícitamente este parámetro en la creación del segmento, se hereda por defecto el valor que tenga este parámetro en el tablespace en el que se está creando el segmento y que, si no se ha indicado tampoco, por defecto son 5 bytes. Cuando se crea una extensión oracle redondea el tamaño indicado al siguiente múltiplo superior a 5 bloques de datos. Por lo tanto, si nuestros bloques son de 8192 bytes y creamos un segmento con un inital de 256Kbytes, realmente estamos creando un segmento de 32 bloques y oracle lo redondea a 35 bloques que es el primer múltiplo superior a 5 de 32. Por lo tanto, nuestra initial extent será de 35 * 8192 = 280 Kbytes.
Para comprobar estos datos se puede consultar la tabla dba_segments en la que tenemos un registro por cada segmento distinto:
Select segment_name, initial_extent, next_extent, pct_increase, min_extent,
max_extent from dba_segments;
También se puede consultar la vista dba_extents que es un detalle de dba_segments ya que aquí se detalla por cada segmento todas sus extensiones, con su tamaño en concreto.
Select segment_name, extent_id, blocks, bytes from dba_extents;
A pesar de lo que aparece en la documentación de Oracle sobre los redondeos a múltiplos de 5 bloques, nos hemos encontrado con muchos casos en los que creamos segmentos con una sola extensión de 256 Kbytes con bloques de 8192 bytes (con el caso anterior), y en la vista dba_extents, al consultar el valor de initial_extent sigue siendo 256 Kbytes, y en dba_extents, que es donde debería redondearse realmente dicho valor a un múltiplo de 5, algunas extensiones aparecen con 256 Kbytes y otras con los 280 Kbytes que teóricamente deberían tener.
Next:
Indica el tamaño que tendrá la próxima extensión que se cree cuando no quede más sitio en las extensiones que ya tiene asignadas el segmento. De igual manera que en el caso del parámetro initial, Oracle redondea a un múltiplo de 5 bloques este valor, a la hora de crear la extensión nueva. Cada vez que se crea una nueva extensión, se recalcula el valor de este parámetro en función del valor de pctincrease y se actualiza la vista dba_segments.
Pctincrease:
En el momento que se asigna una nueva extensión al segmento, se recalcula el valor que va a tener la próxima que se le asigne y que será, el tamaño de la extensión recién creada (el next que tenía el segmento) aumentado en el porcentaje indicado por pctincrease. Por lo tanto, si qeremos que todas las extensiones de nuestro segmento tengan el mismo tamaño, habrá que asignarles el pctincrease a 0. Oracle recomienda establecer por norma el pctincrease a 0 para evitar que se descontrolen los tamaños de los segmentos, especialmente los temporales, aunque, curiosamente, su valor por defecto es de 50%. No se puede modificar el pctincrease de los segmentos de rollback que es siempre 0.
Mostremos un ejemplo: tenemos un segmento que en el campo next_extent tiene como valor 262144 y en pct_increase tiene 50 y los bloques son de 8192 bytes. Cuando crezca el segmento y solicite una nueva extensión, ésta se creará del tamaño indicado en next_extent redondeándola al primer múltiplo de 5 bloques superior o igual a dicho valor. En nuestro caso 262144 son 32 bloques así que creará una extensión de 35 que son 286720 bytes. Además, recalcula el valor del siguiente next_extent aumentando en un 50% el valor del antiguo next_extent, es decir 262144 * 1,5 = 393216 bytes.
Nota: el recálculo del siguiente extent (393216) se basa en el valor del anterior next_extent (262144) y no en el valor de la extensión creada al redondear a un múltiplo de 5 bloques (286720), ya que si no, nos habría salido un next_extent de 286720 * 1,5 = 430080. Por lo tanto, al consultar las tabla dba_segments veremos que next_extent es 393216 es decir 48 bloques, aunque, eso si, si se vuelve a llenar esta extensión, se creará realmente una extensión de 50 bloques que son los 430080 bytes.
Minextents:
Se indica el número de extensiones que se deben reservar a la vez para un determinado segmento en el momento de su creación. Por defecto es una excepto en los segmentos de rollback que son dos. Puede que las extensiones no estén contiguas. Por supuesto, si en la cláusula storage en la créación del objeto se indican valores para next y pctincrease, las extensiones iniciales que se crean se recalculan para cumplir lo indicado en estos parámetros.
Por ejemplo, creamos un segmento con minextents = 4, con un initial de 262144, next de también 262144, bytes y con un pctincrease del 50%, el resultado será la creación de 4 extensiones de tamaños, 286720, 286720, 409600, 614400 y de un next extent de 884736. Estos tamaños vienen de redondear 32, 48 y 72 a múltiplos de 5 y el next extent es 108 bloques que es el 50% de 72 bloques.
Maxextents:
Es el numero máximo de extensiones que se pueden crear en ese objeto, contando también la primera. Se puede especificar UNLIMITED con lo que pueden crecer indefinidamente. No se recomienda que a los segmentos de rollback se les asigne unlimited maxextents ya que con operaciones complejas podrían aumentar excesivamente de tamaño y llenarían el disco. Así que hay que tener cuidado a la hora de crear rollback segments, sobretodo porque heredan por defecto el valor del parámetro que tenga asignado el tablespace en el que se crean.
Vamos a poner un ejemplo de creación de una tabla en la que se indican valores para los parámetros de la cláusula storage que acabamos de explicar. Crearemos, por ejemplo, una tabla llamada empleado que contiene un solo campo, nombre, con un initial extent de 256 Kilobytes, con 512 Kilobytes de next extent, un pctincrease de 50, con 3 extensiones iniciales y con un máximo de 10 extensiones:
create table empleado (nombre varchar2(50))
storage (initial 256K next 512K pctincrease 50 minextents 3 maxextents 10)
Si consultamos la vista dba_extents nos mostrará que ha creado las 3 extensiones que le hemos indicado con los siguientes valores:
Select extent_id, bytes, blocks from dba_extents
where segment_name = 'EMPLEADO' order by extent_id;
0 286720 35
1 532480 65
2 819200 100
Y, al consultar la vista dba_segments o incluso la vista user_tables para este segmento en concreto, observamos el valor de next_extent:
Select next_extent from user_extents where segment_name = 'EMPLEADO';
1179648 que es el resultado de 512K * 1,5 * 1,5.
Cuando Oracle necesita asignar una nueva extensión a un segmento realiza el siguiente proceso para buscar bloques de datos contiguos en igual número o superior al solicitado por la extensión:
- En primer lugar, busca un conjunto de bloques contiguos igual al solicitado por la extensión más uno, para evitar la fragmentación (excepto cuando la extensión es de 5 o menos bloques). Por lo tanto, si la extensión nueva es de 29 bloques oracle buscará un conjunto de justo 30 bloques libres consecutivos.
- Si no encuentra ningún conjunto de exactamente ese número de bloques, empieza a buscar un conjunto de más bloques contiguos. Si el primer conjunto que encuentra tiene más de 5 bloques que los que busca, se queda solamente con los que busca, mientras que si la diferencia es de menos de 5 bloques, se coge todo el conjunto.
Por lo tanto, en nuestro caso, si el primer conjunto que encuentra fuera de 35 o más bloques, cogería solo los 30 primeros, mientras que si encuentra un conjunto de entre 31 y 34 se lo quedaría entero.
Nota: En este paso se puede comprobar que, aunque a un segmento le asignemos pctincrease 0, puede que luego nos encontremos en dba_extents algun extensión algo más grande que otras del mismo segmento.
Cuando no encuentra ningún conjunto de bloques de tamaño superior al que busca, realiza un coalesce del tablespace, que es un proceso mediante el cual se unen los distintos bloques que han ido quedándose fragmentados en el tablespace al irse creando y eliminando extensiones mediante este proceso. Una vez hecho el coalesce, Oracle vuelve a repetir los pasos anteriores.
Si, finalmente no encuentra ningún conjunto de bloques para crear la nueva extensión, intenta aumentar el tamaño de alguno de los datafiles del tablespace. Esto solamente lo conseguirá si tienen activado el autoexpand. En caso de no conseguirlo, devolverá un error.
Desasignación de Extensiones
Las extensiones que han sido reservadas por un segmento no son devueltas a Oracle para que se las pueda signar a otro segmento del mismo tablespace hasta que se elimina el objeto mediante la instrucción DROP. Por lo tanto, cuando tenemos una tabla que nos ocupa varias extensiones, a pesar de que borremos todas sus filas, esa tabla seguirá teniendo reservadas las extensiones aunque eso si, estarán vacías.
Existen algunas excepciones. Se pueden devolver todas las extensiones de una tabla excepto las min_extents haciendo un truncate de la misma. Hay que ser muy cuidadoso con esta instrucción ya que se eliminan todos los datos de la tabla y, no hay rollback posible. En los segmentos de rollback, si tienen puesto el parámetro optimal, oracle periódicamente puede desasignarle las extensiones que no usa hasta que vuelve a tener el tamaño óptimo. Finalmente, existe una sentencia que también desasigna las extensiones que no se usan en una tabla:
Alter table nombre_de_table deallocate unused;
En cuanto se ha desasignado una extensión del segmento al que pertenecía, Oracle ya la puede volver a reclamar para que la puedan utilizar otros segmentos del mismo tablespace. Por lo tanto, cuando un nuevo objeto solicite una nueva extensión, si Oracle no encuentra espacio libre suficiente para crear una nueva, y entre las que ha ido desasignando tampoco encuentra ninguna suficientemente grande como para asignarla, puede unir varias de estas extensiones hasta conseguir una lo suficientemente grande como para poder asignársela al segmento. A esta operación se le llama COALESCE de extensiones.
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