Oracle-10g體系結(jié)構(gòu)V1.0

1、Oracle 10g 體系結(jié)構(gòu)概述數(shù)據(jù)庫(kù) (DATABASE.)實(shí)例 (INSTANCE)內(nèi)存結(jié)構(gòu)目錄4.1 PGA(PROGRAMGLOBALAREA) 程序全局區(qū) 4.2 SGA(SYSTEMGLOBALAREA) 系統(tǒng)全局區(qū) 數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū) (Database Buffer Cache) 共享池 (Shared Pool) 重做日志緩沖區(qū) Java Pool 4.2.14.2.24.2.34.2.44.2.54.2.64.2.7Lagre Pool .Stream Pool排序區(qū) .ORACLE的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu) 5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)的說(shuō)明 表空間( Tablesp

2、ace) 表空間、段、區(qū)、塊他們之間的關(guān)系ORACLE自動(dòng)創(chuàng)建的表空間段區(qū)塊物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 控制文件 數(shù)據(jù)文件 重做日志文件 5.2.15.2.25.2.35.2.45.2.55.2.65.35.3.15.3.25.3.310101111111112141414141515概述RACLE10g數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為具有管理 ORACLE1Og數(shù)據(jù)庫(kù)功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。ORACLE1Og數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器指的是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的總和。OraclelOg體系結(jié)構(gòu)是指 OraclelOg數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的主要組成以及這些組成部分之間的聯(lián)系和操作方式。OraclelOg數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器從宏觀的方面來(lái)講包括數(shù)據(jù)庫(kù)(DB)和實(shí)

3、例(Instanee)，其整體結(jié)構(gòu)如圖1-1所示:圖1-1 ORACLEIog數(shù)據(jù)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)2 數(shù)據(jù)庫(kù) (DataBase)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)數(shù)據(jù)的集合，不僅是指物理上的數(shù)據(jù)，也指物理、存儲(chǔ)及進(jìn)程對(duì)象的一個(gè)組合。3 實(shí)例（Instanee）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例（也稱(chēng)為服務(wù)器Server）就是用來(lái)訪問(wèn)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)文件集的一個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及后臺(tái)進(jìn)程的集合。它使一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)可以被一個(gè)實(shí)例或多個(gè)實(shí)例訪問(wèn)（也就是ORACLE并行服務(wù)器-OPS。實(shí)例和數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系如圖3-1和如圖3-2所示:圖3-1 （單實(shí)例訪問(wèn)）實(shí)例1SGA+iS 程實(shí)例2EGA+ifi 程I類(lèi)據(jù)庫(kù)（一蛆數(shù)據(jù)文件）圖3-2 （多實(shí)例訪問(wèn)）注：決定實(shí)例的組

4、成及大小的參數(shù)存儲(chǔ)在init.ora文件中。要想訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)就要先啟動(dòng)實(shí)例，啟動(dòng)實(shí)例oracle就會(huì)分配一片被稱(chēng)為 SGA內(nèi)存結(jié)構(gòu),并啟動(dòng)一系列的后臺(tái)進(jìn)程。SGA中存放的是數(shù)據(jù)庫(kù)的信息，這些信息被后臺(tái)進(jìn)程所共享。實(shí)例和數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系是多對(duì)一的關(guān)系，一個(gè)實(shí)例可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以是多個(gè)實(shí)例驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，多個(gè)實(shí)例驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就被稱(chēng)為集群RA（ Real Application Cluster）。內(nèi)存結(jié)構(gòu)4.1 PGA(Program Global Area) 程序全局區(qū)用來(lái)存放的是服務(wù)器進(jìn)程的數(shù)據(jù)和控制信息。4.2 SGA(System Global Area) 系統(tǒng)全局區(qū)SGA(System

5、 Global Area)是系統(tǒng)全局區(qū)，是用來(lái)存放數(shù)據(jù)庫(kù)例程的數(shù)據(jù)和控制信息的,這部分信息是共享的。 當(dāng)有多個(gè)用戶并發(fā)的連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的例程的時(shí)候， 它們可以共享 SGA中的信息。sga 區(qū)。它是不同用戶進(jìn)sga區(qū)是例程內(nèi)存結(jié)構(gòu)的主要組成部分，每個(gè)例程都只有一個(gè) sga區(qū)，當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)連接到一個(gè)例程時(shí)，所有的用戶進(jìn)程，服務(wù)進(jìn)程都可以共享使用程與服務(wù)進(jìn)程進(jìn)行通信的中心，數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作主要都在sga區(qū)中進(jìn)行，sga使用內(nèi)存最多，同時(shí)也是影響數(shù)據(jù)庫(kù)性能的最大參數(shù)。sga 是一塊用于加載數(shù)據(jù)，對(duì)象并保存運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)庫(kù)控制信息的一塊內(nèi)存區(qū)域，在數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例啟動(dòng)時(shí)分配，當(dāng)實(shí)例關(guān)閉時(shí)釋放，每 個(gè)實(shí)例都用于

6、自己的 sga 區(qū)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)到 nomount 狀態(tài)時(shí)， sga 區(qū)已經(jīng)分配，同時(shí)啟 動(dòng)后臺(tái)進(jìn)程。SGA的各個(gè)不同區(qū)的用途為:4.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū) (Database Buffer Cache)存放的是數(shù)據(jù)文件的副本，所有連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶都可以共享數(shù)據(jù)庫(kù)高速緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)1)Default( 默認(rèn)池 )默認(rèn)數(shù)據(jù)都放在這個(gè)池中緩存，如果有些數(shù)據(jù)長(zhǎng)期不用，數(shù)據(jù)會(huì)被踢出緩存2)KeeP(保存池)般將訪問(wèn)比較頻繁的數(shù)據(jù)放在這個(gè)池中。此池的數(shù)據(jù)一直保存(除非其他段要數(shù)據(jù))，數(shù)據(jù)不會(huì)被踢出3)Recycle(回收池)一般重做事務(wù)日志就幾 M, 超過(guò)了 3M就沒(méi)意義了。是將不適合緩存的數(shù)據(jù)放在

7、這個(gè)池中，以免因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)比較大，將其他池的數(shù)據(jù)踢出緩存。回收池要小一些，以保證大的數(shù)據(jù)快速進(jìn)入和離開(kāi)緩存。4.2.2共享池 (Shared Pool)1)庫(kù)緩沖區(qū)用來(lái)運(yùn)行的P L/SQL代碼和存放使用過(guò)的 SQL語(yǔ)句2)字典緩沖區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象信息被存放在數(shù)據(jù)字典表中，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象信息包括用戶帳號(hào)數(shù)據(jù)、 數(shù)據(jù)文件名、段名、盤(pán)區(qū)的位置、表的說(shuō)明及權(quán)限。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)需要這些信息的 時(shí)候就會(huì)去讀取數(shù)據(jù)字典表，把這些信息放到字典緩沖區(qū)中說(shuō)明：共享池一般不會(huì)很大，也就 300-500M 就可以了4.2.3 重做日志緩沖區(qū)將數(shù)據(jù)寫(xiě)到在線重做日志當(dāng)中， 則在寫(xiě)到磁盤(pán)前要在重做緩存區(qū)中臨時(shí)緩存一些數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)不會(huì)在“重

8、做緩存區(qū)”里停留很長(zhǎng)時(shí)間，LGWR(Log Writer)會(huì)在以下情況下觸發(fā):1)每 3 秒一次；2)無(wú)論何時(shí)提交請(qǐng)求 (commit) ；3)LGWR切換日志時(shí);4)重做日志區(qū) 1/3 滿時(shí)，或者包含了1M 日志數(shù)據(jù)時(shí)。424 Java Pool支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)中的java代碼。一般比較小4.2.5 Lagre Pool它用于“大塊”內(nèi)存的分配，共享池不會(huì)處理如此大的內(nèi)存。一般主要用于備份。10%4.2.6 Stream Pool設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的共享和復(fù)制，設(shè)計(jì)流池可以避免在流數(shù)據(jù)庫(kù)特性下“竊取”共享池 的空間。4.2.7排序區(qū)排序需要內(nèi)存空間，ORACLE利用該內(nèi)存排序數(shù)據(jù)，這部分空間稱(chēng)為排序區(qū)。排

9、序區(qū)存 在于請(qǐng)求排序的用戶進(jìn)程的內(nèi)存中，該空間的大小為適就排序數(shù)據(jù)量的大小，可增長(zhǎng)，但 受初始化參數(shù)SORT_AREA_SIZE所限制關(guān)于排序區(qū)的設(shè)置是否有效:if （數(shù)據(jù)庫(kù)版本=10gR1 ）the nif (workarea_size_ policy=auto)the nsort area size無(wú)效elsesort area size有效end ifelse -數(shù)據(jù)庫(kù)版本< 10gr1if ( shared server連接方式）the nsort area size 有效else - dedicated server連接方式if (workarea_size_ policy=a

10、uto) the nsort area size 無(wú)效elsesort area size 有效end ifend ifend if數(shù)據(jù)庫(kù)版本在 10gR1 之后，workarea_size_policy 設(shè)置為 MANUAL 時(shí)，SORT_AREA_SIZER 有效。版本在10gR1之前，當(dāng)連接方式為共享服務(wù)器時(shí)，SORT_AREA_SIZE有效。當(dāng)為專(zhuān)屬服務(wù)器時(shí)，workarea_size_policy 設(shè)置為 MANUAL 時(shí)，SORT_AREA_SIZE有效。Oracle的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)3層，如圖ORACLEIOg數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是指邏輯結(jié)構(gòu)在物理上是如何實(shí)現(xiàn)的，共有5-1所示。圖5-1數(shù)據(jù)

11、庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)分為邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)主要描述 ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)主要描述數(shù)據(jù)庫(kù)的外部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。從物理上看數(shù)據(jù)庫(kù)由控制文件、數(shù)據(jù)文件、重做日志文件、初始化參 數(shù)文件等操作系統(tǒng)文件組成。從邏輯上看數(shù)據(jù)庫(kù)是由表空間組成的。表空間是最大的邏輯單位，塊是最小的邏輯單 位。5.1數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)Oracle 10g數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)主要指從數(shù)據(jù)庫(kù)使用者的角度來(lái)考查的數(shù)據(jù)庫(kù)的組成,圖5-2數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)5.2數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)的說(shuō)明5.2.1 表空間(Tables pace)數(shù)據(jù)庫(kù)可以劃分成表空間。每個(gè)表空間都是相關(guān)對(duì)象的一個(gè)分組。表

12、空間包含一個(gè)或多個(gè)段，每個(gè)表空間只能屬于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，但是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以包含多個(gè)表空間。5.2.2表空間、段、區(qū)、塊他們之間的關(guān)系多個(gè)塊組成區(qū)、多個(gè)區(qū)組成段、多個(gè)段組成表空間、多個(gè)表空間組成邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)。表空間是最大的邏輯單位，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)由多個(gè)表空間組成、一個(gè)表空間可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)文件，但一個(gè)數(shù)據(jù)文件只能屬于一個(gè)表空間。5.2.3 ORACLE自動(dòng)創(chuàng)建的表空間1) SYSTEM系統(tǒng)表空間用來(lái)存放表空間名稱(chēng)、控制文件、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)文件等信息;2)SYSAUX表空間SYSAUX表空間是新引進(jìn)的用來(lái)存儲(chǔ)與 ORACLE供給特性有關(guān)的方案對(duì)象;3)TEMP表空間臨時(shí)表空間存放臨時(shí)表和臨時(shí)數(shù)據(jù)用于排序。4

13、)工具表空間( Tools tablespace)用于保存 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)工具所需的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，這些工具表空間存放在工作時(shí)所用的專(zhuān)用表。舊的Oracle 版本無(wú)此表空間。安裝之后的工具表空間是Tools。5)用戶表空間( Users tablespace)用于存放一些實(shí)驗(yàn)例子用的空間，當(dāng)然也可以用于存放應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。舊版本無(wú) Users 表空間?，F(xiàn)在的用戶表空間為USERS 。6)數(shù)據(jù)及索引表空間存放數(shù)據(jù)及索引的表空間， Oracle7 以后都提倡在應(yīng)用系統(tǒng)中， 特別是具有大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，要把數(shù)據(jù)和索引分開(kāi)存放在不同的分區(qū)中，以便提高查詢速度。在安裝后索引表空間可能是INDX。數(shù)據(jù)表空

14、間就是 USERS7)回滾段表空間( Rollback Segment)Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在運(yùn)行Insert 、Update 、Delete 時(shí)都需要一個(gè)磁盤(pán)空間來(lái)存放恢復(fù)信息( Undo Information )，以便在進(jìn)行恢復(fù)時(shí)能將原來(lái)信息讀出來(lái)。安裝后的回滾段表空間是 RBS表空間。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員也可根據(jù)應(yīng)用的需要建立另外的回滾段表空間。5.2.4 段用于存儲(chǔ)表空間中某一種特定的、具有獨(dú)立存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的數(shù)據(jù)，它是由一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的區(qū)組成。段隨著數(shù)據(jù)的增加而不斷變大，段的增大過(guò)程是通過(guò)增加區(qū)的個(gè)數(shù)而實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)區(qū)的大小是塊的整數(shù)倍。下面是段類(lèi)型：1)表段存儲(chǔ)表的所有數(shù)據(jù)，當(dāng)用

15、戶創(chuàng)建表時(shí)就會(huì)在該用戶默認(rèn)的表空間中為該表分 配一個(gè)與表名相同的表段，以便將來(lái)存儲(chǔ)該表的所有數(shù)據(jù)，顯然在一個(gè)表空 間中創(chuàng)建了幾個(gè)表在該表空間中就有幾個(gè)表段。SELECT SEGMENT_NAME, TABLESPACE_NAME, BYTES, BLOCKS FROMUSER_EXTENTS;查詢數(shù)據(jù)字典USER_EXTENT得到2)表分區(qū)段5)用于存儲(chǔ)分區(qū)表的所有數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶創(chuàng)建分區(qū)表時(shí)，就會(huì)在該用戶默認(rèn)的表 空間中為該表的每個(gè)分區(qū)分配一個(gè)表分區(qū)段，通過(guò)將一個(gè)大表的數(shù)據(jù)分散到不同的表分區(qū)段中，就能降低 I/O 次數(shù)、提高性能。3)索引段存儲(chǔ)索引的所有數(shù)據(jù)，當(dāng)用戶使用CREATE INDE命令

16、創(chuàng)建索引或在定義約束而自動(dòng)創(chuàng)建索引時(shí)，就會(huì)在該用戶的默認(rèn)表空間中為該索引分配一個(gè)與索引 名相同的索引段。SELECTINDEX_NAME, TABLE_OWER,TABLE_NAME, TABLESPACE_NAMEFROMUSER_INDEXS;查詢數(shù)據(jù)字典USER_INDEX得至4)索引分區(qū)段如果為分區(qū)表創(chuàng)建分區(qū)索引則會(huì)為每個(gè)分區(qū)索引分配一個(gè)索引分區(qū)段，功能 與表分區(qū)段相同。臨時(shí)段 用于存儲(chǔ)排序操作所產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)， 臨時(shí)數(shù)據(jù)首先會(huì)被暫存到排序區(qū) （PGA）6)中，當(dāng)排序區(qū)不足以暫存這些臨時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，則會(huì)在該用戶的臨時(shí)表空間中自 動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)段用于暫存這些臨時(shí)數(shù)據(jù)排序結(jié)束時(shí)臨時(shí)段會(huì)自動(dòng)消除

17、。回退段 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)修改之前的位置和值，利用這些信息可以回退未提交的事務(wù)，維護(hù) 數(shù)據(jù)庫(kù)的讀一致性，并能從例程的崩潰中進(jìn)行恢復(fù)。7)撤銷(xiāo)段5.2.5 區(qū)由物理上連續(xù)存放的塊組成，一個(gè)區(qū)只能屬于一個(gè)數(shù)據(jù)文件通過(guò)查詢DBA_EXTENT蹴可以知道已分配的區(qū)，查詢DBA_FREE_S PAC就可以知道表空間中的空閑區(qū)。5.2.6 塊最小的數(shù)據(jù)管理單位即數(shù)據(jù)管理中輸入輸出的最小單位。5.3 物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)由控制文件、數(shù)據(jù)文件、重做日志文件組成。物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)在操作上的一個(gè)區(qū)別是邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)只有創(chuàng)建、刪除的操作而物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)除了創(chuàng)建、刪除外還有一個(gè)將其移動(dòng)到另一個(gè)位置的操作這樣可以實(shí)現(xiàn)

18、多路復(fù)用和將他們安排到不同 磁盤(pán)位置并更改名稱(chēng)的功能了。5.3.1 控制文件ORACLE 10G裝完后自動(dòng)創(chuàng)建的 3個(gè)控制文件如下:C:oracleproduct10.2.0oradataorclcontrol01.ctlC:oracleproduct10.2.0oradataorclcontrol02.ctlC:oracleproduct10.2.0oradataorclcontrol03.ctl6個(gè)5.3.2 數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件是實(shí)際存儲(chǔ)插入到數(shù)據(jù)庫(kù)表中的實(shí)際數(shù)據(jù)的操作系統(tǒng)文件，自動(dòng)創(chuàng)建的 表空間都有其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件C:oracleproduct10.2.0oradataorclexample01.dbfC:oracleproduct10.2.