miércoles, 18 de enero de 2012

PGA en Oracle

¿Qué es el PGA en Oracle?

¿Qué es la PGA?

Las siglas provienen de Program/Private Global Area, y es la memoria privada de cada proceso servidor. En esta memoria cada proceso almacena información que sólo es necesaria para su propio funcionamiento como por ejemplo sus variables globales, el estado actual de cada cursor (SQL) que se ejecuta... etc.

La PGA se compone de:
Área SQL privada: cada SQL que se ejecuta necesita de este espacio para poder llevar el control de las operaciones propias de la sentencia. Se asigna cuando se abre el cursor y se libera completamente cuando se cierra. Esta parte de memoria se subdivide en dos:
a) area persistente: perdura durante toda la vida del cursor. Guarda las bind variables además de otras cosas.
b) area en tiempo de ejecución: se libera cuando finaliza la ejecución de la sentencia SQL (aunque no se haya cerrado el cursor ). Constituyen las áreas de trabajo (working areas) que se explican más adelante. El número máximo de cursores, y por tanto, el número máximo de áreas SQL privadas, que un usuario puede tener abiertos al mismo tiempo se controla con el parámetro OPEN_CURSORS. También hay que tener en cuenta que esta área SQL privada se almacena en la PGA si la Instancia está configurada como servidores dedicados (dedicated servers). En caso de servidors compartidos (shared servers) se almacena en la SGA.Memoria de las sesiones: guarda información relativa a la sesión como el login, variables de sesión... etc. En servidores compartidos (shared servers) este área pasa a ser pública ya que diferentes usuarios comparten los mismos procesos servidores.

Área Global del Sistema, SGA

Área Global del Sistema, SGA

Sirve para facilitar la transferencia de información entre usuarios y también almacena la información estructural de la BD más frecuentemente requerida.

La SGA se divide en varias partes:

Buffers de BD, Database Buffer Cache

    Es el caché que almacena los bloques de datos leidos de los segmentos de datos de la BD, tales como tablas, índices y clusters. Los bloques modificados se llamas bloques sucios. El tamaño de buffer caché se fija por el parámetro DB_BLOCK_BUFFERS del fichero init.ora.

    Como el tamaño del buffer suele ser pequeño para almacenar todos los bloques de datos leidos, su gestión se hace mediante el algoritmo LRU.

Buffer Redo Log

    Los registros Redo describen los cámbios realizados en la BD y son escritos en los ficheros redo log para que puedan ser utilizados en las operaciones de recuperación hacia adelante, roll-forward, durante las recuperaciones de la BD. Pero antes de ser escritos en los ficherosredo log son escritos en un caché de la SGA llamado redo log buffer. El servidor escribe periódicamente los registros redo log en los ficheros redo log.

    El tamaño del buffer redo log se fija por el parámetro LOG_BUFFER.

Área de SQL Compartido, Shared SQL Pool

    En esta zona se encuentran las sentencias SQL que han sido analizadas. El analisis sintáctico de las sentencias SQL lleva su tiempo y Oracle mantiene las estructuras asociadas a cada sentencia SQL analizada durante el tiempo que pueda para ver si puede reutilizarlas. Antes de analizar una sentencia SQL, Oracle mira a ver si encuentra otra sentencia exactamente igual en la zona de SQL compartido. Si es así, no la analiza y pasa directamente a ejecutar la que mantinene en memoria. De esta manera se premia la uniformidad en la programación de las aplicaciones. La igualdad se entiende que es lexicografica, espacios en blanco y variables incluidas. El contenido de la zona de SQL compartido es:

    • Plan de ejecución de la sentencia SQL.
    • Texto de la sentencia.
    • Lista de objetos referenciados.

    Los pasos de procesamiento de cada petición de análisis de una sentencia SQL son:

    • Comprobar si la sentencia se encuentra en el área compartida.
    • Comprobar si los objetos referenciados son los mismos.
    • Comprobar si el usuario tiene acceso a los objetos referenciados.

    Si no, la sentencia es nueva, se analiza y los datos de análisis se almacenan en la zona de SQL compartida.

    También se almacena en la zona de SQL compartido el caché del diccionario. La información sobre los objetos de la BD se encuentra almacenada en las tablas del diccionario. Cuando esta información se necesita, se leen las tablas del diccionario y su información se guarda en el caché del diccionario de la SGA.

    Este caché también se administra mediante el algoritmo LRU. El tamaño del caché está gestionado internamente por el servidor, pero es parte del shared pool, cuyo manaño viene determinado por el parámetro SHARED_POOL_SIZE.

Funciones o Roles de un DBA

Funciones del DBA

    Así, el DBA, a diferencia del administrador de datos, es un profesional en procesamiento de datos. La tarea del DBA es crear la base de datos en sí y poner en vigor los controles técnicos necesarios para apoyar las políticas dictadas por el administrador de datos. El DBA se encarga también de garantizar el funcionamiento adecuado del sistema y de proporcionar otros servicios de índole técnica relacionados. El DBA cuenta por lo regular con un grupo de programadores de sistemas y otros asistentes técnicos.

    La responsabilidad general del DBA es facilitar el desarrollo y el uso de la Base de Datos dentro de las guías de acción definidas por la administración de los datos.

    El DBA es responsable primordialmente de:

    • Administrar la estructura de la Base de Datos
    • Administrar la actividad de los datos
    • Administrar el Sistema Manejador de Base de Datos
    • Establecer el Diccionario de Datos
    • Asegurar la confiabilidad de la Base de Datos
    • Confirmar la seguridad de la Base de Datos
  • Administración de la estructura de la Base de Datos

  • La administración de la estructura de la Base de Datos incluye participar en el diseño inicial de la misma y su puesta en practica así como controlar, y administrar sus requerimientos, ayudando a evaluar alternativas, incluyendo los DBMS a utilizar y ayudando en el diseño general de BD. En los casos de grandes aplicaciones de tipo organizacional, el DBA es un gerente que supervisa el trabajo del personal de diseño de la BD.

    Una vez diseñada la BD, es puesta en practica utilizando productos del DBMS, procediéndose entonces a la creación de los datos (captura inicial). El DBA participa en el desarrollo de procedimientos y controles para asegurar la calidad y la alta integridad de la BD.

    Los requerimientos de los usuarios van modificándose, estos encuentran nuevas formas o métodos para lograr sus objetivos; la tecnología de la BD se va modificando y los fabricantes del DBMS actualizan sus productos. Todas las modificaciones en las estructuras o procedimientos de BD requieren de una cuidadosa administración.

  • Implicaciones por la modificación de los esquemas

  • Las solicitudes de modificación son inevitables una vez que el sistema ha entrado en operación, pueden aparecer solicitudes de nuevos requerimientos o estos pueden resultar de una comprensión inadecuada de los mismos. En cualquier caso, deberán efectuarse modificaciones en relación con toda la comunidad de la BD, ya que el impacto de tales alteraciones será resentido por mas de una aplicación. En algunos casos, pueden darse modificaciones que presentan efectos negativos para algunos usuarios; estos casos deberán ser tratados esgrimiendo como argumento los beneficios globales que serán obtenidos de tales alteraciones.

    Una administración eficaz de la BD debe incluir procedimientos y políticas mediante las cuales los usuarios puedan registrar sus necesidades de modificaciones, y así la comunidad podrá analizar y discutir los impactos de dichas modificaciones, determinándose entonces la puesta o no en practica de tales alteraciones.

    En razón del tamaño y complejidad de una BD y de sus aplicaciones, las modificaciones pudieran tener resultados inesperados. El DBA debe estar preparado para reparar la BD y reunir suficiente información para diagnosticar y corregir el problema provocado por la falla. Después de un cambio la BD es más vulnerable a fallas.

  • Documentación

  • La responsabilidad final de un DBA en la administración de la estructura de una BD es la DOCUMENTACIÓN. Es de suma importancia saber que modificaciones han sido efectuadas, como fueron realizada y cuando fueron establecidas. Una modificación sobre la estructura de la BD pudiera ocasionar un error que no apareciera a corto plazo; una vez que este surja, sin la documentación adecuada sobre las modificaciones realizadas, él diagnostico resultaría extremadamente complicado. En estos casos, se haría necesario una secuencia de rejecuciones para intentar detectar el punto en conflicto; el riesgo de este procedimiento radica en que es posible afectar la información contenida en la BD. Para identificar un cambio es de suma importancia mantener un registro de los formatos de prueba y de las ejecuciones de las pruebas efectuadas. Si se utilizan procedimientos de prueba formatos de pruebas y métodos de registro estandarizados, el registro de los resultados de la prueba no consumirá tiempo excesivo.

    Comúnmente el tiempo de la documentación es tedioso y esto ocasiona que algunos DBA tienden a reducir o abreviar la información que se registra en ella e incluso llegan a desatenderla. Cuando ocurre un siniestro, la documentación completa y organizada puede ser la diferencia entre resolver o no un problema de extrema importancia y en la mayoría de los casos, que implica costos cuantiosos a la empresa.

    La tarea de la documentación es cada vez más ligera y precisa cuando se utilizan DBMS que integran herramientas CASE para las tareas de diseño, mantenimiento y documentación. Estas mismas herramientas CASE proporcionan en la, mayoría de los casos la facilidad de generar y mantener en forma automática el Diccionario de Datos.

    Una razón más para documentar consiste en la necesidad de mantener organizados datos históricos. Ocurre comúnmente que se desea realizar una consulta sobre los respaldos para conocer el estado que guardaba la información en un periodo determinado que transcurrió previamente. Los registros de modificación existentes en la documentación permitirá resolver problemas de incompatibilidad entre las estructuras que eran vigentes en el periodo de respaldo y las que lo son ahora; permitirá también el desarrollo de módulos de ajuste que faciliten la traducción de formatos y/o escalas para valores almacenados.

    En los casos de caídas del sistema se presenta una situación parecida; los respaldos son requeridos y habrá de verificarse su estructura; formato y escala para integrarlos a la operación del sistema.

  • Administración de la actividad de datos

  • Aunque el DBA protege los datos, no los procesa. El DBA no es usuario del sistema, en consecuencia, no administra valores de datos; el DBA administra actividad de datos. Dado que la BD es un recurso compartido, el DBA debe proporcionar estándares, guías de acción, procedimientos de control y la documentación necesaria para garantizar que los usuarios trabajan en forma cooperativa y complementaria al procesar datos en la BD.

    Como es de suponerse, existe una gran actividad al interior de un DBMS. La concurrencia de múltiples usuarios requieren de estandarizar los procesos de operación; el DBA es responsable de tales especificaciones y de asegurarse que estas lleguen a quienes concierne. Todo el ámbito de la BD se rige por estándares, desde la forma como se capture la información (tipo, longitud, formato), como es procesada y presentada. El nivel de estandarización alcanza hasta los aspectos más internos de la BD; como sé accesa a un archivo, como se determinan los índices primarios y auxiliares, la foliación de los registros y demás.

    Debe procurarse siempre que los estándares que serán aplicados beneficien también a los usuarios, privilegiando siempre la optimización en la operación del DBMS y el apego de las políticas de la empresa.

    Una administración de BD efectiva deberá disponer siempre de este tipo de estándares; entre las funciones del DBA se encuentra la de revisarlos periódicamente para determinar su operatividad, y en su caso ajustarlos, ampliarlos o cancelarlos. Es también su responsabilidad el que estos se cumplan.

    Cuando se definen estándares sobre la estructura de la BD, estos deben registrarse en una sección del diccionario de datos a la que todos aquellos usuarios relacionados con ese tipo de proceso pueden acceder.

    Otro de los aspectos que el administrador debe atender es el de coordinar las nuevas propuestas para realizar ajustes en los derechos de acceso a datos compartidos y aplicaciones específicamente propuestas serían analizados en conjunto con los supervisores o directivos de las áreas involucradas para determinar si procede pudieran aparecer problemas cuando dos o más grupos de usuarios quedan autorizados para notificar los mismos datos. Uno de tales conflictos es el de la actualización perdida; este ocurre cuando el trabajo de un usuario queda sobrescrito sobre por el de un segundo usuario. El DBA queda responsabilizado para identificar la posible ocurrencia de dichos problemas así como de crear normas y procedimientos para su eliminación.

    Se obtendrán este tipo de garantías cuando el DBMS sea capaz de implementar las restricciones aplicables al acceso concurrente, y este sea utilizado adecuadamente por programadores y usuarios; para borrar lo anterior, se hace indispensable el apego a los estándares el seguimiento de instructivos y manuales y las reglas establecidas para los diversos procesamientos y procedimientos que se llevan acabo.

    Entre las alternativas mas utilizadas por el DBA para tratar de resolver o minimizar este problema se encuentran las siguientes:

    a) Restringir el acceso a los procedimientos para ciertos usuarios.
    b) Restringir al acceso a los datos para ciertos usuarios procedimientos y/o datos.
    c) Evitar la coincidencia de horarios para usuarios que comparten.

    Las técnicas de recuperación son otra función esencial del DBA al administrar la actividad de datos. A pesar de que el DBMS lleva a cabo una parte del proceso de recuperación, los usuarios determinan en forma critica la operatividad de esos sistemas de protección. El DBA debe anticipar fallas y definir procedimientos estándares de operación; los usuarios deben saber que hacer cuando el sistema este caído y que es lo primero que debe realizarse cuando el sistema este puesto en marcha nuevamente. El personal de operación deberá saber como iniciar el proceso de recuperación de la BD que copias de seguridad utilizar; como programar la rejecución del tiempo perdido y de las tareas pendientes; es importante también establecer un calendario para llevar a cabo estas actividades sin afectar a otros sistemas dentro de la organización que hagan uso de los mismos recursos de computo. Destacan por su importancia en el proceso de recuperación y a su vez en la atención que prestan a otros sectores de la organización. Los dispositivos de comunicación remota, los sistemas de interconexión y otros accesorios de uso compartido.

    El DBA es el responsable de la publicación y mantenimiento de la documentación en relación con la actividad de los datos, incluyendo los estándares de la BD, los derechos de recuperación y de acceso a la BD, los estándares para la recuperación de caídas y el cumplimiento de las políticas establecidas. Los productos DBMS más populares que se encuentran en el mercado proporcionan servicios de utilerias para ayudar al DBA en la administración de los datos y su actividad. Algunos sistemas registran en forma automática los nombres de los usuarios y de las aplicaciones a las que tienen acceso así como a otros objetos de la BD. Incorpora también utilerias que permitan definir en el diccionario de datos las restricciones para que determinadas aplicaciones o módulos de ellas solo tengan acceso a segmentos específicos de la BD.