Oracle體系結(jié)構(gòu)-培訓(xùn)

1、Oracle體系結(jié)構(gòu) 鄭州藍(lán)訊網(wǎng)絡(luò)科技有限公司 2010-10-20物理結(jié)構(gòu)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)存結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)據(jù)庫實實例與進(jìn)進(jìn)程數(shù)據(jù)字典典Oracle體系結(jié)構(gòu)構(gòu)Oracle體系結(jié)構(gòu)構(gòu)概述2020-02-113數(shù)據(jù)文件件日志文件件控制文件件參數(shù)文件件物理結(jié)構(gòu)構(gòu)Oracle物理存儲儲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫文文件PasswordfileParameterfileArchivedlogfilesControlfilesData filesRedo logfilesDatabase2020-02-116數(shù)據(jù)文件件用來存存儲數(shù)據(jù)據(jù)庫中的的全部數(shù)數(shù)據(jù)，如如數(shù)據(jù)庫庫表中的的數(shù)據(jù)和和索引數(shù)數(shù)據(jù)。通通常為后后綴名為為.dbf格式式的文

2、件件。數(shù)據(jù)文件件日志文件件（又稱重重做日志志文件），用于于記錄數(shù)數(shù)據(jù)庫所所做的全全部變更更（如增增加、刪刪除、修修改），以便在在系統(tǒng)發(fā)發(fā)生故障障時，用用它對數(shù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)進(jìn)行恢復(fù)復(fù)。名字通常常為Log*.dbf格式日志文件件 根據(jù)在事務(wù)信息將被覆蓋時，是否應(yīng)該將文件歸檔，數(shù)據(jù)庫分為以下兩種歸檔模式：ARCHIVELOG（歸檔日志）或NOARCHIVELOG（非歸檔日志）模式。 歸檔模式式每個Oracle數(shù)數(shù)據(jù)庫都都有相應(yīng)應(yīng)的控制制文件，用于打打開、存存取數(shù)據(jù)據(jù)庫。它它們是較較小的二二進(jìn)制文文件，其其中記錄錄了數(shù)據(jù)據(jù)庫的物物理結(jié)構(gòu)構(gòu)。名字通常常為Ctr*.ctl格式控制文件件控制文件件中的內(nèi)內(nèi)容只能

3、能夠由Oracle本身來修修改。每每個數(shù)據(jù)據(jù)庫必須須至少擁擁有一個個控制文文件。一一個數(shù)據(jù)據(jù)庫也可可以同時時擁有多多個控制制文件，但是一一個控制制文件只只能屬于于一個數(shù)數(shù)據(jù)庫?？刂莆募?shù)文件件參數(shù)文件件是一個個ASCII文本文件件，記錄錄Oracle數(shù)據(jù)庫運運行時的的一些重重要參數(shù)數(shù)。名字字通常為為initsid*.ora格式，如如：initCIMS.ora，SID相當(dāng)于它它所控制制的數(shù)據(jù)據(jù)庫的標(biāo)標(biāo)識符。每個Oracle數(shù)據(jù)庫和和實例都都有它自自己惟一一的init.ora文件。Oracle9i新引入一一個服務(wù)務(wù)器參數(shù)數(shù)文件（SPFILE），一個個服務(wù)器器參數(shù)文文件（SPFILE）可以被被認(rèn)

4、為是是在Oracle數(shù)據(jù)庫服服務(wù)器端端的初始始化參數(shù)數(shù)文件。存儲在在一個服服務(wù)器參參數(shù)文件件的初始始化參數(shù)數(shù)是永久久的，它它提供了了由Oracle數(shù)據(jù)庫服服務(wù)器自自我調(diào)節(jié)節(jié)的一個個基礎(chǔ)。服務(wù)器器參數(shù)文文件是二二進(jìn)制文文件，不不能使用用一個文文本編輯輯器瀏覽覽或編輯輯。參數(shù)文件件表空間段區(qū)數(shù)據(jù)庫塊塊邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)模式對象象Oracle邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)圖表空間的的分類表空間的的使用表空間中中對象的的存儲表空間數(shù)據(jù)庫的的控制空空間分配配（例如如表和索索引）為數(shù)據(jù)庫庫用戶設(shè)設(shè)置空間間配額備份或恢恢復(fù)數(shù)據(jù)據(jù)Oracle中除了用用戶創(chuàng)建建的存放放數(shù)據(jù)對對象的數(shù)數(shù)據(jù)表空空間外，還有以以下類型型的表空空間：（1）Sys

5、tem表空間（2）回滾表表空間（RollBackTableSpace）（3）臨時表表空間（TempTableSpace）1表空間間的分類類在數(shù)據(jù)庫庫中使用用多個表表空間具具有如下下優(yōu)勢：（1）能夠?qū)?shù)據(jù)字字典與用用戶數(shù)據(jù)據(jù)分離開開來，避避免由于于字典對對象和用用戶對象象保存在在同一個個數(shù)據(jù)文文件中而而產(chǎn)生的的10沖突。（2）能夠?qū)⒒赝藬?shù)數(shù)據(jù)與用用戶數(shù)據(jù)據(jù)分離開開來，避避免由于于硬盤損損壞而導(dǎo)導(dǎo)致永久久性的數(shù)數(shù)據(jù)丟失失。（3）能夠?qū)⒈砜臻g間的數(shù)據(jù)據(jù)文件分分散保存存到不同同硬盤上上，平均均分布物物理10操作。2表空間間的使用用（4）能夠?qū)⒛硞€表表空間設(shè)設(shè)置為脫脫機(jī)狀態(tài)態(tài)或聯(lián)機(jī)機(jī)狀態(tài)，以便對

6、對數(shù)據(jù)庫庫的一部部分進(jìn)行行備份和和恢復(fù)。（5）能夠?qū)⒛硞€表表空間設(shè)設(shè)置為只只讀狀態(tài)態(tài)，從而而將數(shù)據(jù)據(jù)庫的一一部分設(shè)設(shè)置為只只讀狀態(tài)態(tài)。（6）能夠為為某種特特殊用途途專門設(shè)設(shè)置一個個表空間間，比如如臨時表表空間等等，以優(yōu)優(yōu)化表空空間的使使用效率率。（7）能夠更更加靈活活地為用用戶設(shè)置置表空間間限額。如果表空空間只對對應(yīng)一個個數(shù)據(jù)文文件，該該表空間間中所有有的對象象都存儲儲在此數(shù)數(shù)據(jù)文件件中。如如果表空空間對應(yīng)應(yīng)于多個個數(shù)據(jù)文文件，可可將一個個對象的的數(shù)據(jù)存存儲在該該表空間間的任意意一個數(shù)數(shù)據(jù)文件件中，也也可將同同一個對對象的數(shù)數(shù)據(jù)分布布在表空空間的多多個數(shù)據(jù)據(jù)文件中中。3表空間間中對象象的存儲

7、儲數(shù)據(jù)段段 索引段臨時段回退段數(shù)據(jù)段中中保存的的是表中中的記錄錄。1數(shù)據(jù)段段在Oracle數(shù)據(jù)庫中中每個未未分區(qū)索索引都有有一個索索引段保保存索引引中的索索引條目目。對于于一個分分區(qū)索引引，每個個分區(qū)都都有一個個索引段段保存它它的數(shù)據(jù)據(jù)。2索引段段當(dāng)處理查查詢時，Oracle可能會需需要使用用到一些些臨時存存儲空間間，用于于臨時保保存解析析過的查查詢語句句以及在在排序過過程中產(chǎn)產(chǎn)生的臨臨時數(shù)據(jù)據(jù)。Oracle會自動在在專門用用于存儲儲臨時數(shù)數(shù)據(jù)的表表空間為為操作分分配臨時時段。3臨時段段回滾段用用于存放放數(shù)據(jù)修修改之前前的值（包括數(shù)數(shù)據(jù)修改改之前的的位置和和值）?；貪L段的的作用主主要有以以下幾

8、方方面：（1）事務(wù)回回滾（2）事務(wù)恢恢復(fù)（3）讀一致致性4回滾段段回滾段數(shù)據(jù)庫操操作老舊的數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生新的的數(shù)據(jù)回滾段表區(qū)是由很多多連續(xù)的的數(shù)據(jù)塊塊組成的的數(shù)據(jù)庫庫存儲空空間。缺缺省情況況下，數(shù)數(shù)據(jù)庫會會使用表表空間中中默認(rèn)的的存儲參參數(shù)來管管理他們們的區(qū)。區(qū) 數(shù)據(jù)庫塊塊也稱邏輯輯塊或Oracle塊塊，它對對應(yīng)磁盤盤上一個個或多個個物理塊塊，它的的大小由由初始化化參數(shù)db_block_size（在文文件init.ora中）決決定，典型的大大小是8k。數(shù)據(jù)庫塊塊Oracle存儲結(jié)構(gòu)構(gòu)Pckfree和Pctused兩個參數(shù)數(shù)用來優(yōu)優(yōu)化數(shù)據(jù)據(jù)塊空間間的使用用。PCTFREE：塊中保保留用于于UPDAT

9、E操作的空空間百分分比，當(dāng)當(dāng)數(shù)據(jù)占占用的空空間達(dá)到到此上限限時，新新的數(shù)據(jù)據(jù)將不能能再插入入到此塊塊中；PCTUSED：指定塊塊中數(shù)據(jù)據(jù)使用空空間的最最低百分分比；Oracle數(shù)數(shù)據(jù)庫的的模式對對象包括括表、視視圖、序序列、同同義詞、索引、觸發(fā)器器、存儲儲過程等等。模式對象象內(nèi)存結(jié)構(gòu)構(gòu)系統(tǒng)全局局區(qū)程序全局局區(qū)排序區(qū)系統(tǒng)全局局區(qū)（SGA，SystemGlobalArea.）是是內(nèi)存結(jié)結(jié)構(gòu)的主主要組成成部分，是Oracle為一一個實例例分配的的一組共共享內(nèi)存存緩沖區(qū)區(qū)，保存存著Oracle系統(tǒng)統(tǒng)與所有有數(shù)據(jù)庫庫用戶的的共享信信息，包包括數(shù)據(jù)據(jù)維護(hù)、SQL語句分分析，重重做日志志管理等等。是實實例的

10、主主要部分分。系統(tǒng)全局局區(qū)數(shù)據(jù)塊緩緩沖區(qū)中中存放著著Oracle系統(tǒng)最近近從數(shù)據(jù)據(jù)文件中中讀取的的數(shù)據(jù)塊塊。數(shù)據(jù)塊緩緩沖區(qū)又又稱用戶戶數(shù)據(jù)高高速緩沖沖區(qū)，為為所有與與該實例例相鏈接接的用戶戶進(jìn)程所所共享。1數(shù)據(jù)塊塊緩沖區(qū)區(qū)數(shù)據(jù)緩沖沖區(qū)存儲最近近使用的的塊，包包括DB_CACHE_SIZE、DB_KEEP_CACHE_SIZE以及DB_BK_CACHE_SIZEData buffercache數(shù)據(jù)塊緩緩沖區(qū)的的容量受受物理容容量限制制。在Oracle9i中，數(shù)據(jù)據(jù)庫緩存存的大小小可以直直接由初初始化參參數(shù)DB_ACHESIZE指定，該該參數(shù)可可以直接接以K字節(jié)或M字節(jié)為單單位來設(shè)設(shè)置數(shù)據(jù)據(jù)庫緩存

11、存的大小小。 字典緩沖沖區(qū)用于于保存數(shù)數(shù)據(jù)字典典中的行行。數(shù)據(jù)字典典緩沖區(qū)區(qū)也通過過最近最最少使用用（LRU）算法來來管理。大小由由數(shù)據(jù)庫庫內(nèi)部管管理。字字典緩存存區(qū)是SQL共享池的的一部分分，共享享池的大大?。ㄒ砸宰止?jié)為為單位）由數(shù)據(jù)據(jù)庫文件件init.ora中的SHARED_POOL_SIZE參數(shù)來設(shè)設(shè)置。2字典典緩沖區(qū)區(qū)對數(shù)據(jù)庫庫進(jìn)行修修改的任任何事務(wù)務(wù)（Transaction）在記錄錄到重做做日志之之前都必必須首先先放到重重做日志志緩沖區(qū)區(qū)（Redo LogBuffer.）中。重重做日志志緩沖區(qū)區(qū)是專為為此開辟辟的一塊塊內(nèi)存區(qū)區(qū)域，重重做日志志緩存中中的內(nèi)容容將被LGWR后臺進(jìn)程程隨時

12、寫寫入重做做日志文文件。3重做日日志緩沖沖區(qū)重做日志志緩沖區(qū)區(qū)大小由LOG_BUFFER確定記錄實例例做出的的修改順序使用用是循環(huán)緩緩沖區(qū)Redo logbuffer重做日志志緩存是是一個循循環(huán)緩存存區(qū)，在在使用時時從頂端端向底端端寫入數(shù)數(shù)據(jù)，然然后再返返回到緩緩沖區(qū)的的起始點點循環(huán)寫寫入。重重做日志志緩沖區(qū)區(qū)的大小小（以字字節(jié)為單單位）由由init.ora文件中的的LOGBUFFER參數(shù)決定定。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫實實例 LGWRSGARedo logbufferData buffercacheShared poolCOMMIT處理1234用戶進(jìn)程程服務(wù)進(jìn)程程ControlfilesData fil

13、esRedo logfiles共享SQL池（SharedSQL Pool）相當(dāng)于于程序高高速緩沖沖區(qū)，所所有的用用戶程序序都存放放在共享享SQL池中。SQL共享池包包括庫高高速緩存存、數(shù)據(jù)據(jù)字典高高速緩存存和服務(wù)務(wù)器控制制結(jié)構(gòu)。4共享SQL池共享池的的大小取取決于init.ora文件參數(shù)數(shù)SHARED_POOL_SIZE，它是以以字節(jié)為為單位的的。用戶戶必須將將這個值值設(shè)得足足夠大，以確保保有足夠夠的可用用空間來來裝載和和存儲PL/SQL塊和SQL語句。庫緩存中中包含SQL語句文本本、分析析代碼和和執(zhí)行計計劃數(shù)據(jù)字典典緩存中中包含表表、字段段和其他他對象的的定義與與權(quán)限共享池的的大小由由SHA

14、RED_POOL_SIZE確定SharedpoolDatadictionarycacheLibrarycache共享池SGARedo logbufferData buffercacheShared poolDatabase11DML語句的處處理234UPDATEemp.UserprocessServerprocessControlfilesData filesRedo logfilesJava池為Java命令提供供語法分分析。5Java池緩沖池把把大數(shù)據(jù)據(jù)集與其其他的應(yīng)應(yīng)用程序序分開，以減少少它們爭爭奪數(shù)據(jù)據(jù)塊緩沖沖區(qū)內(nèi)相相同的資資源?？煽梢栽赟GA中創(chuàng)建多多個緩沖沖池。6多緩沖沖池程序全局局

15、區(qū)PGA（Program GlobalArea，PGA），是單單個Oracle進(jìn)程使用用的內(nèi)存存區(qū)域，不屬于于實例的的內(nèi)存結(jié)結(jié)構(gòu)。它它含有單單個進(jìn)程程工作時時需要的的數(shù)據(jù)和和控制信信息，PGA是非共享享的，只只有服務(wù)務(wù)進(jìn)程本本身才能能夠訪問問它自己己的PGA區(qū)。程序全局局區(qū)排序區(qū)存在于請請求排序序的用戶戶進(jìn)程的的內(nèi)存中中，由于于排序需需要內(nèi)存存空間，Oracle利用該內(nèi)內(nèi)存排序序數(shù)據(jù)，這部分分空間稱稱為排序序區(qū)。該該空間的的大小為為適應(yīng)排排序數(shù)據(jù)據(jù)量的大大小，可可增長，但受初初始化參參數(shù)SORT_AREA_SIZER所限制。排序區(qū)數(shù)據(jù)庫實實例與進(jìn)進(jìn)程Oracle數(shù)據(jù)庫實實例進(jìn)程數(shù)據(jù)庫是指物理理

16、上的數(shù)數(shù)據(jù)庫文文件或邏邏輯上的的數(shù)據(jù)庫庫結(jié)構(gòu)?；谥仙瞎芾砗秃涂刂莆镂锢頂?shù)據(jù)據(jù)庫的軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)，稱為為數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)（DBMS）。數(shù)據(jù)庫實實例是指軟件件系統(tǒng)中中用來訪訪問數(shù)據(jù)據(jù)庫文件件集的存存儲結(jié)構(gòu)構(gòu)以及后后臺進(jìn)程程的集合合，它是是存取和和控制數(shù)數(shù)據(jù)庫的的軟件機(jī)機(jī)制。Oracle數(shù)據(jù)庫實實例數(shù)據(jù)庫實實例Background processes一個Oracle實例：是訪問Oracle數(shù)據(jù)庫的的一種方方法總是打開開一個并并且僅僅僅一個數(shù)數(shù)據(jù)庫MemorystructuresInstanceSGARedo logbufferData buffercacheShared poolPMONDBW0

17、SMONLGWRCKPTOthers進(jìn)程又稱任務(wù)務(wù)，是操操作系統(tǒng)統(tǒng)中一個個極為重重要的概概念。一一個進(jìn)程程執(zhí)行一一組操作作，完成成一個特特定的任任務(wù)。對對Oracle數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)來說，進(jìn)程由由用戶進(jìn)進(jìn)程、服服務(wù)器進(jìn)進(jìn)程和后后臺進(jìn)程程所組成成。進(jìn)程與程程序的區(qū)區(qū)別在于前者者是一個個動態(tài)概概念，后后者是一一個靜態(tài)態(tài)實體；程序僅僅僅是指指令的有有序集合合，而進(jìn)進(jìn)程則強強調(diào)執(zhí)行行過程。進(jìn)程可可以動態(tài)態(tài)地創(chuàng)建建，完成成任務(wù)后后即會消消亡。進(jìn)程 當(dāng)用戶運運行一個個應(yīng)用程程序時，系統(tǒng)就就為它建建立一個個用戶進(jìn)進(jìn)程。用用戶進(jìn)程程執(zhí)行的的是一個個應(yīng)用程程序或Oracle工具程序序的代碼碼，以完完成用戶戶所

18、指定定的任務(wù)務(wù)。用戶戶進(jìn)程不不是實例例。1用戶戶進(jìn)程服服務(wù)器進(jìn)進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)進(jìn)程處理理與應(yīng)用用程序相相連的用用戶進(jìn)程程的請求求，它與與用戶進(jìn)進(jìn)程相通通訊，為為相連的的用戶進(jìn)進(jìn)程的Oracle請請求服務(wù)務(wù)。2服務(wù)器器進(jìn)程Oracle的后臺進(jìn)進(jìn)程主要要包括：（1）SMON系統(tǒng)監(jiān)控控進(jìn)程（systemmonitor）（2）PMON進(jìn)程監(jiān)控控進(jìn)程（process monitor）（3）DBWR數(shù)據(jù)庫寫寫進(jìn)程（4）LGWR日志文件件寫進(jìn)程程（5）ARCH歸檔進(jìn)程程（archiverprocess）（6）RECO恢復(fù)進(jìn)程程（7）LCKN封鎖進(jìn)程程3后臺進(jìn)進(jìn)程日志寫(LGWR)LGWR在下列情情況下寫寫日志：

19、提交重做日志志緩沖區(qū)區(qū)三分之之一滿重做超過過1 MB在DBW0寫之前DatabaseInstanceLGWRSGARedo logbufferData buffercacheShared poolControlfilesData filesRedo logfiles其它實例例進(jìn)程其它需要要的進(jìn)程程：數(shù)據(jù)庫寫寫(DBW0)進(jìn)程監(jiān)測測(PMON)系統(tǒng)監(jiān)測測(SMON)檢查點(CKPT)在產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)庫中中通常需需要創(chuàng)建建歸檔進(jìn)進(jìn)程(ARC0)DatabaseControlfilesData filesRedo logfiles數(shù)據(jù)庫寫寫(DBW0)DBW0寫的時機(jī)機(jī)：臟緩沖區(qū)區(qū)多空閑緩沖沖區(qū)很少少超

20、時發(fā)生檢查查點InstanceSGARedo logbufferData buffercacheShared poolDBW0SMON:系統(tǒng)監(jiān)測測自動恢復(fù)復(fù)實例前滾重做做日志中中的修改改打開數(shù)據(jù)據(jù)庫允許許用戶訪訪問會滾未提提交的事事務(wù)合并空閑閑空間釋放臨時時段PMON:進(jìn)程監(jiān)測測在進(jìn)程失失敗后執(zhí)執(zhí)行清除除工作：回滾事務(wù)務(wù)釋放鎖釋放其他他資源歸檔數(shù)據(jù)庫歸歸檔模式式對于磁盤盤失敗后后不需要要恢復(fù)的的數(shù)據(jù)庫庫使用NOARCHIVELOG模式對于產(chǎn)品品數(shù)據(jù)庫庫使用ARCHIVELOGARC0進(jìn)程自動歸檔檔聯(lián)機(jī)重重做日志志保留對數(shù)數(shù)據(jù)庫做做出的所所有修改改數(shù)據(jù)字典典數(shù)據(jù)字典典的結(jié)構(gòu)構(gòu)數(shù)據(jù)字典典的用途途數(shù)

21、據(jù)字典典是Oracle數(shù)據(jù)庫的的核心組組件，它它是對用用戶來說說為只讀讀類型的的表和視視圖組成成。在其其中保存存著關(guān)于于數(shù)據(jù)庫庫系統(tǒng)本本身以及及其中存存儲的所所有對象象的基本本信息。數(shù)據(jù)庫對對象所有有的框架架對象的的定義（表、視視圖、索索引、群群集、同同義詞、序列、過程、函數(shù)、包、觸觸發(fā)器等等）為框架對對象如何何分配和和使用空空間列的默認(rèn)認(rèn)值完整性約約束信息息數(shù)據(jù)庫安安全信息息，包括括用戶、權(quán)限、角色等等審計信息息一個數(shù)據(jù)據(jù)字典包包括基礎(chǔ)礎(chǔ)表，動動態(tài)性能能視圖及及數(shù)據(jù)字字典視圖圖。數(shù)據(jù)據(jù)字典視視圖又包包含ALL視圖，USER視圖和DBA視圖。數(shù)據(jù)字典典的結(jié)構(gòu)構(gòu)1基礎(chǔ)表表存儲相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)庫庫信息的的表，這這些數(shù)據(jù)據(jù)庫的信信息包括括表、索索引、約約束，以以及所有有其他數(shù)數(shù)據(jù)庫對對象結(jié)構(gòu)構(gòu)的信息息。它們們屬于SYS用戶，通通過運行行SQL腳本來創(chuàng)創(chuàng)建（在