39-Oracle 23 ai SecureFile~BasicFile-实操深度比较

在上一期中已经看到SecureFile的优势,此次深度比较下和之前老版本的BasicFile比较,老版本的存量和未来的AI场景,有多大的差异需要实操见真章。

在Oracle数据库中,使用SecureFile LOB存储方式主要在以下场景中具有显著优势,这些场景基于其功能与性能优化设计:

一、需要高级存储功能的场景

  1. 数据压缩需求​当LOB数据量庞大且需要节省存储空间时,SecureFile支持COMPRESS选项(需购买Advanced Compression选件付费的哦)。压缩等级可选择MEDIUM(默认)或HIGH,实测中压缩后空间占用可降至未压缩状态的数十分之一。
  2. 重复数据消除(Deduplication)​​若LOB数据存在高度重复(如存储大量相同模板文件),启用DEDUPLICATE功能可自动消除重复内容。例如,实验显示存储1000份相同CLOB时,SecureFile的重复消除使段空间从19MB降至256KB。
  3. 数据加密要求​对敏感LOB数据(如医疗影像、合同文档),SecureFile支持透明加密(需Advanced Security选件),确保数据在存储和传输中的安全性。

二、追求高性能与高并发的场景

  1. OLTP高并发写入​SecureFile针对高并发DML操作优化,解决了BasicFile在RAC环境中扩展性差的问题。适合频繁更新LOB列的业务系统(如实时文档协作平台)。
  2. 大文件高效读写​通过动态调整CHUNK大小、减少碎片,SecureFile提升了大文件(如视频、图像)的I/O效率,读写吞吐量显著高于BasicFile。

三、简化管理与兼容性场景

  1. 自动化参数管理​SecureFile无需手动设置CHUNK、FREELISTS、PCTVERSION等参数,降低了管理复杂度,适合快速部署。
  2. 新版本兼容性​从Oracle 12c开始,​ASSM表空间中的LOB列默认创建为SecureFile​。Oracle官方明确建议优先使用SecureFile,因BasicFile未来版本可能不再支持。

四、使用前提与限制

  1. 表空间要求​SecureFile必须存储在ASSM(自动段空间管理)表空间中,否则创建报错(如ORA-43853)
  2. 参数配置
  • 初始化参数DB_SECUREFILE需设置为PERMITTED(默认)或FORCE/ALWAYS。
  • 数据库兼容性参数COMPATIBLE需≥11.0.0。
  1. 功能许可:​压缩和加密需额外购买Advanced Compression和Advanced Security选件。

五、迁移建议

若系统仍使用BasicFile(常见于Oracle 10g或更早版本),升级至11g+后可逐步迁移:
  • 检查现有LOB类型​:
-- 识别BasicFile
SELECT table_name, securefile FROM dba_lobs WHERE securefile = 'NO';
--
已连接到:
Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Production
Version 19.3.0.0.0
SYS@CDB$ROOT> alter session set container =PDBRS6;
Session已变更。
SYS@CDB$ROOT> SELECT table_name, securefile FROM dba_lobs WHERE securefile = 'NO';
TABLE_NAME                                                                                                                       SEC
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---
EDITION$                                                                                                                    NO
VIEWCON$                                                                                                                   NO
ECOL$                                                                                                                        NO
PDB_SYNC$                                                                                                                 NO
PDB_SYNC_STMT$                                                                                                        NO
LOCKDOWN_PROF$                                                                                                        NO
PDB_CREATE$                                                                                                              NO
…………
已选择 295 行。
SYS@CDB$ROOT>
  • 在线迁移​:使用ALTER TABLE ... MOVE LOB(...) STORE AS SECUREFILE语句转换。
-- 在线迁移
ALTER TABLE test_basicfile MOVE 
  LOB(image_data) STORE AS SECUREFILE (
      TABLESPACE SECURE_LOB_TS 
      COMPRESS HIGH 
      DEDUPLICATE
);
建议​:在满足ASSM表空间和版本要求的前提下,​优先选择SecureFile,尤其对存储效率、安全性或性能有要求的场景。历史系统迁移时需评估选件许可与兼容性。

六、聚焦医疗影像(BLOB)与电子病历(CLOB/JSON)的场景:

​6.1、测试环境配置​
​1. 必备条件

​类型​

Oracle 11g

​Oracle 19c/23ai​

​表空间类型

ASSM表空间

ASSM表空间(23ai默认BIGFILE)

​参数设置​

DB_SECUREFILE=FORCE

DB_SECUREFILE=PERMITTED(默认)

​兼容性参数​

COMPATIBLE≥11.0.0

COMPATIBLE≥19.0.0(23ai需≥23.0)

​选件要求​

压缩/加密需Advanced Compression/Security选件

23ai Free包含基础压缩-高级同样需要许可

6.2、实操脚本​
​1. 医疗影像表(BLOB存储)​
create tablespace assm_ts 
DATAFILE 'assm_ts.dbf' size 100M 
autoextend ON SEGMENT SPACE MANAGEMENT AUTO;
--Tablespace ASSM_TS created.
-- 11g/19c/23ai通用创建脚本
CREATE TABLE medical_images2 (
    image_id NUMBER PRIMARY KEY,
    patient_id VARCHAR2(20),
    scan_date DATE,
    dicom_data BLOB
) LOB(dicom_data) STORE AS SECUREFILE (
    COMPRESS HIGH            -- 启用高级压缩
    DEDUPLICATE              -- 启用重复数据消除
    NOCACHE                  -- 避免缓存大文件
) TABLESPACE assm_ts;
--Table MEDICAL_IMAGES2 created.
2. 电子病历表(CLOB/JSON存储)​ 
-- 11g/19c使用CLOB
CREATE TABLE patient_records (
    record_id NUMBER,
    patient_info CLOB
) LOB(patient_info) STORE AS SECUREFILE (COMPRESS MEDIUM) TABLESPACE assm_ts;
--Table PATIENT_RECORDS created.
-- 23ai使用JSON类型(原生支持)
CREATE TABLE patient_records_23ai (
    record_id   NUMBER PRIMARY KEY,
    patient_info BLOB  -- 使用 BLOB 类型存储 JSON 二进制数据
) 
LOB(patient_info) STORE AS SECUREFILE (  -- 正确引用 BLOB 列
    COMPRESS HIGH                        -- 启用高压缩
    ENABLE STORAGE IN ROW                -- 优化小 JSON 读取
) 
TABLESPACE assm_ts;  -- 确保 assm_ts 是 ASSM 表空间
--Table PATIENT_RECORDS_23AI created.

-- 添加约束确保 BLOB 内容为合法 JSON
ALTER TABLE patient_records_23ai 
ADD CONSTRAINT check_json CHECK (
    patient_info IS JSON FORMAT JSON STRICT
);
--Table PATIENT_RECORDS_23AI altered.
--(可选,可不设置)
3. 性能测试脚本(写入)​ 
-- 模拟影像数据插入(10万条)
DECLARE
    l_blob BLOB;
BEGIN
    FOR i IN 1..100000 LOOP
        INSERT INTO medical_images2 VALUES (
            i, 
            'PAT'||i, 
            SYSDATE,
            EMPTY_BLOB()
        ) RETURNING dicom_data INTO l_blob;
        -- 生成模拟DICOM数据(1MB随机二进制)
        DBMS_LOB.WRITE(l_blob, DBMS_LOB.GETLENGTH(l_blob), 1, UTL_RAW.CAST_TO_RAW(DBMS_RANDOM.STRING('X', 1048576)));
    END LOOP;
    COMMIT;
END;
/
4. 查看压缩
-- 查看LOB段空间占用(通用)
SELECT 
    l.owner,
    l.table_name,
    s.segment_name,
    s.bytes / 1024 / 1024 AS size_mb
FROM dba_segments s
JOIN dba_lobs l 
  ON s.segment_name = l.segment_name 
  AND s.owner = l.owner
WHERE l.table_name = 'MEDICAL_IMAGES2';
--
OWNER    TABLE_NAME         SEGMENT_NAME                    SIZE_MB
________ __________________ ____________________________ __________
SYS      MEDICAL_IMAGES2    SYS_LOB0000073328C00004$$          0.25

Elapsed: 00:00:01.166
--
 SELECT table_name, securefile, compression
  2  FROM dba_lobs
  3* WHERE table_name = 'PATIENT_RECORDS_23AI';
--
TABLE_NAME              SECUREFILE    COMPRESSION
_______________________ _____________ ______________
PATIENT_RECORDS_23AI    YES           HIGH
6.3、避坑指南
  • 迁移注意
-- 检查BasicFile并转换
SELECT table_name FROM user_lobs WHERE securefile = 'NO';

ALTER TABLE medical_images MOVE LOB(dicom_data) STORE AS SECUREFILE;
  • 23ai专属优化
  1. 启用BIGFILE表空间减少文件头开销
  2. 使用COMPRESSION
  • ​必备参数​
-- 错误:非ASSM表空间创建报ORA-43853
CREATE TABLESPACE basic_ts DATAFILE ... SEGMENT SPACE MANAGEMENT MANUAL;
ORA-43853: SecureFiles LOBs (Large Objects) 
cannot be used in non-automatic segment space management tablespace 

实操可验证各版本SecureFiles在医疗数据场景的优化效果,建议优先部署23ai以获得最佳存储效率与增强特性,针对未来AI场景的有力支持。 

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